[發(fā)明專利]一種塊狀填料在實(shí)際應(yīng)用中磷吸附量的測(cè)算方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811577879.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN109724927A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付為國;張進(jìn)權(quán);薛珂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/31
• 分類號(hào): G01N21/31
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本發(fā)明公開了一種塊狀填料在實(shí)際應(yīng)用中磷吸附量的測(cè)算方法，涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域。該方法通過配制一定濃度的含磷水體，選擇和加工塊狀填料，并將加工后的填料浸入含磷污水中進(jìn)行多次實(shí)際吸附，最后將多次填料磷實(shí)際吸附量進(jìn)行累積，從而得到填料磷最大吸附量，克服傳統(tǒng)填料磷吸附量測(cè)定中存在的諸多缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種塊狀填料在實(shí)際應(yīng)用中磷吸附量的測(cè)算方法。

背景技術(shù)

廢水的吸附處理，主要是指利用填料的物理吸附和化學(xué)吸附性能，去除或降低廢水中污染物質(zhì)的過程。填料的吸附作用是人工濕地系統(tǒng)除磷的最主要途徑，通常占總除磷量的80％以上。但填料在實(shí)際使用過程中容易吸附飽和，不僅使人工濕地等去污設(shè)施喪失除磷功能，部分填料甚至?xí)尫乓盐搅自兀斐啥挝廴荆侍骄刻盍狭椎奈搅恐陵P(guān)重要。

當(dāng)前，常見的填料吸附量測(cè)定方法可分為兩種。一種是等溫吸附模型，該模型無論填料在實(shí)際應(yīng)用的大小，都將填料粉碎過篩，并使用恒溫?fù)u床振蕩加快吸附，最后運(yùn)用Langmuir方程和Freundlic方程來描述獲得理論吸附量。另一種則是動(dòng)態(tài)吸附測(cè)定，該吸附量測(cè)定方法通過使用水泵提供動(dòng)力使水體流過填滿填料的吸附柱，通過檢測(cè)出水水質(zhì)獲得填料吸附量。上述兩種測(cè)定方法雖均可獲得較為準(zhǔn)確的填料吸附量，但仍存在以下某些缺陷：等溫吸附模型需將填料粉碎成粉末狀，而在實(shí)現(xiàn)應(yīng)用中多數(shù)填料卻為塊狀,因此所測(cè)定的吸附量往往遠(yuǎn)超過實(shí)際應(yīng)用中所具有的吸附量，致使其實(shí)踐指導(dǎo)意義大大削弱。而動(dòng)態(tài)吸附測(cè)定中，需要使用水泵模擬水體流動(dòng)，不僅工程量大，費(fèi)用高，而且在動(dòng)態(tài)吸附測(cè)定中，填料吸附量測(cè)定結(jié)果通常受水體流速影響較大，流速越快，穿透時(shí)間越短，吸附量則越少。流速越慢，則反之。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明是將填料碎塊進(jìn)行多次浸入污染水體內(nèi)吸附，再將多次實(shí)際吸附量累積成填料最大吸附量，整個(gè)操作過程簡(jiǎn)單易行，可得到更加接近實(shí)際應(yīng)用中填料所具有的吸附量，從而克服上述填料吸附量測(cè)定中存在的諸多問題。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)以上目的，一種塊狀填料在實(shí)際應(yīng)用中磷吸附量的測(cè)算方法，按照下述步驟進(jìn)行：

(1)含磷水體的配制

配制總磷濃度為50-100mg/L的3L污水，總磷濃度過低或水量過小，填料吸附飽和所需時(shí)間過長；總磷濃度過高或水量過大，水體總磷濃度變化不顯著，難以得到準(zhǔn)確的飽和吸附量。

(2)填料的選擇與加工

選擇成型的常見除磷塊狀填料(如加氣混凝土砌塊)，然后將其切割成拳頭大小。選擇塊狀填料，是為了污水更換時(shí)直接轉(zhuǎn)移填料即可。填料質(zhì)量過小，水體總磷濃度變化不顯著；填料質(zhì)量過大，填料吸附飽和所需時(shí)間過長。

(3)填料總磷實(shí)際吸附量的測(cè)定

將加工后的填料置入含磷污水中，以3天為一個(gè)周期，每個(gè)周期后采集水樣測(cè)定污水總磷濃度，同時(shí)，將吸附后的污水更換為初次配制的等量等磷濃度的污水，直至污水總磷濃度為預(yù)先配制水體磷濃度的95％及以上，則停止實(shí)驗(yàn)。其中，本方法需重復(fù)次數(shù)需≥3，最終將各重復(fù)取均值，各重復(fù)所采用填料的質(zhì)量應(yīng)基本一致，水體總磷的測(cè)定方法為鉬酸銨分光光度法。

(4)填料總磷實(shí)際吸附量計(jì)算

填料實(shí)際磷吸附量的計(jì)算公式為Q_max＝∑Qi其中i＝1,2,...,n。Qi為第i周期填料吸附量(mg/kg)，第n周期則為最后一個(gè)周期的吸附量即停止實(shí)驗(yàn)前一周期的吸附量。進(jìn)一步所述的第i周期的吸附量計(jì)算公式為Qi＝(c₀-c_e)v/m，其中c₀為初次配制水體總磷濃度(mg/L)，c_e為第i周期測(cè)定所得水體總磷濃度(mg/L)，v為配制含磷水體總體積(L)，m為填料質(zhì)量(kg)。

綜上所述，依照本發(fā)明公布一種塊狀填料在實(shí)際應(yīng)用中磷吸附量的測(cè)算方法存在以下諸多優(yōu)點(diǎn)：