天然沸石吸附氨氮的影响因素分析和数值模拟_中国煤炭行业知识服务平台

天然沸石吸附氨氮的影响因素分析和数值模拟

作者

杨帅孙洪广
单位

河海大学水灾害防御全国重点实验室力学与材料学院
摘要

为了考察天然沸石对氨氮污染物的吸附机制和去除效率，开展了一系列干扰因素下的批量吸附实验，考虑了氨氮浓度、吸附时间、pH值以及环境中可能存在的铁离子及腐植酸的影响。实验得到的氨氮吸附容量和去除效率结果表明，中性环境中沸石对氨氮的去除效果最好，铁离子及腐植酸与氨氮竞争吸附沸石位点，抑制沸石对氨氮的吸附。同时，通过土柱实验研究了氨氮在沸石柱中的运移，并引入基于截断单边稳定分布概率密度的输运模型(TOSD)来描述该过程，通过模拟参数表征了氨氮在沸石柱中的运移特性。结果表明，吸附作用和速率受限的质量交换对沸石中氨氮的运移发挥了主导作用。
关键词

天然沸石氨氮批量吸附实验土柱实验TOSD模型
基金项目(Foundation)

国家自然科学基金项目(U2267218,11972148)；
文章目录

1 实验材料及方法
1.1 实验材料
1.2 实验仪器
1.3 批量吸附实验
1.4 柱实验
2 TOSD输运模型
2.1 氨氮运移控制方程
2.2 初始条件和边界条件
3 实验结果及讨论
3.1 吸附时间对氨氮吸附的影响
3.2 氨氮初始浓度对氨氮吸附的影响
3.3 pH值对氨氮吸附的影响
3.4 腐植酸及铁离子浓度对氨氮吸附的影响
3.5 TOSD输运模型在柱实验中的分析
4 结论