沸石对污水中BOD5和CODcr净化效果的研究

土壤与环境2002,11(3):323~[e-mail]基金项目：广东省自然科学基金项目（980953-06）；美国洛克菲勒兄弟基金项目；日本经团连自然保护基金项目作者简介：刘远金（1955－），女，实验师，从事土壤与植物分析工作。*通信联系人E-mail:[e-mail]收稿日期：2002-05-19沸石对污水中BOD5和CODcr净化效果的研究刘远金，卢维盛，李华兴*，张新明，巫如炬华南农业大学资源环境学院，广东广州510642摘要：研究了天然沸石和活化沸石对污水中BOD5和CODcr净化效果的影响。结果表明，天然沸石对BOD5的净化效果较好，而对CODcr的效果较差，沸石适宜的用量和粒径为2.5g/L和80目。活化沸石对污水中的净化效果显著优于天然沸石，而且在处理24h后就能达到较好的净化效果。关键词：沸石；生活污水；BOD5；CODcr中图分类号：X131.2文献标识码：A文章编号：1008-181X（2002）03-0323-02沸石是一族具有连通孔道，呈架状构造的含水铝硅酸盐矿物。特殊的晶体化学结构使沸石具有离子交换和高效选择吸附性能，因而在水处理方面有广泛的应用。天然沸石经过一系列物理化学方法预处理——活化后，可大大提高其吸附性和离子交换性，从而能更有效去除水中多种污染物质[1]。BOD5表示5日生物化学需氧量，反映了水中某些可被微生物降解的有机物含量；CODcr表示化学需氧量,反映了水中受还原性物质污染的程度。这两项指标都被用来间接表示水中有机物的污染情况[2]。本文研究天然沸石和活化沸石对污水中BOD5和CODcr的净化效果，为污水处理提供科学依据。1材料与方法1.1供试材料天然沸石：采自广东和平县，以丝光沸石为主。活化沸石：参照文献[3]的方法，取天然沸石50g，添加到含有75gMgCl2和25gAlCl3的溶液中（三者比例为2∶3∶1），加水稀释，调节pH=7，在石英研钵中搅拌30min，静置30min。再置于水浴槽中干燥后，转移至坩埚中，将坩埚放入马福炉中培烧，并于300℃下恒温1.5h，冷却即得。供试污水：取自某居民小区内的生活污水。1.2试验方法1.2.1天然沸石不同用量对污水净化效果的影响试验设天然沸石用量为0、2、2.5、3g/L等4个处理，每个处理重复3次。将过80目的天然沸石分别装入纸包袋内，加到装有600ml污水的三角瓶中，静置24h后测定BOD5和CODcr。1.2.2不同粒径天然沸石对污水净化效果的影响试验设0、60、80、100目等4种不同粒径处理，每个处理重复3次。将不同粒径天然沸石分别按2.5g/L用量加入到装有600ml供试污水的三角瓶中，静置24h后测定BOD5和CODcr。1.2.3活化沸石与天然沸石对污水净化效果比较将过80目的天然沸石和活化沸石按2.5g/L用量加入到装有600ml供试污水的三角瓶中，分别在静置24和48h后测定BOD5和CODcr。1.3测定项目与方法生化需氧量（BOD5）和化学需氧量（CODcr）按常规方法测定[4]。1.4数据处理方法数据采用EXCEL软件和SAS软件进行统计分析，多重比较采用邓肯氏新复极差法（DMRT法）。2结果与分析2.1不同用量天然沸石对污水的影响试验结果（表1）表明，加入天然沸石可以显著降低污水的BOD5和CODcr，且随着沸石用量的增加，污水的BOD5和CODcr降低，而2.5g/L和3.0g/L的沸石用量之间的效果差异不显著。因此，对生活污水处理的适宜沸石用量为2.5g/L。但是，从BOD5表1不同沸石用量对生活污水COD和BOD5的净化效果沸石用量/(gL-1)BOD5去除率CODcr/(mgL-1)去除率/%/(mgL-1)/%021.14±0.91a0241.12±1.46a02.014.67±0.31b31.6225.31±1.23b6.42.59.91±0.06c53.8221.71±0.12c8.03.08.77±0.13c58.5219.78±0.72c8.9数据为3次重复的平均值，同一列数据含相同字母者表示差异不显著（DMRT法，P=0.05），下同。324土壤与环境第11卷第3期（2002年9月）和CODcr的去除率来看，天然沸石对BOD5的去除效果较好，而对CODcr的去除效果则不理想。2.2不同粒径天然沸石对污水净化效果的影响试验结果（表2）表明，天然沸石不同粒径对污水的CODcr的净化效果有显著的影响，沸石粒径越小，CODcr越小，去除率越大，但不同粒径天然沸石对污水的BOD5的净化效果的差异不明显。2.3活化沸石与天然沸石对污水净化效果的比较试验结果（表3、4）表明，活化沸石对污水的BOD5和CODcr的净化效果比天然沸石显著提高，而且对污水的净化作用在24h后就能达到较明显的效果，污水中的BOD5和CODcr与处理48h后无明显的差异，但天然沸石处理48h后污水中BOD5和CODcr都显著低于处理24h后的污水。3结论（1）天然沸石对BOD5的净化效果较好，去除率为31.6%~53.8%，而对CODcr的效果较差，去除率为6.4%~17.5%。沸石适宜的用量和粒径为2.5g/L和80目。（2）活化沸石对污水中的BOD5和CODcr净化效果显著优于天然沸石，去除率分别为63.5%和35.2%，而且处理24h后就能达到较好的净化效果。参考文献：[1]肖举强,于连群,李桂荣,等.活化沸石处理污染水源水研究[J].给水排水,1997(6):16-18.[2]郭文成,吴群河.BOD5/CODCr值评价污废水可生化性的可行性分析[J].环境科学与技术,1998(3):39-41.[3]孙家寿,刘羽,袁朝晖,等.天然沸石复合吸附剂的研制与性能[J].矿产保护与利用,1996(1):23-26.[4]国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法[M].第3版.北京:中国环境科学出版社,1998:354-356,362-366.StudiesonthepurifyingeffectofzeoliteonBOD5andCODcrinsewageLIUYuan-jin,LUWei-sheng,LIHua-xing,ZHANGXin-ming,WURu-juCollegeofNaturalResources&Environment,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,ChinaAbstract:ThepurifyingeffectofnaturalzeoliteandactivatedzeoliteonBOD5andCODcrinsewagewasstudiedinthispaper.TheresultsshowedthatthepurifyingeffectofBOD5bynaturalzeolitewasbetterthanthatofCODcr.Thesuitabledosageandparticlesizeofzeolitewasfoundtobe2.5g/Land80mesh.Activatedzeolitehadbetterpurifyingeffectthannaturalzeolite,andthetimeoftreatmentneededforbettersewageclarificationwas24hours.表2不同粒径天然沸石对生活污水CODcr净化效果沸石粒径BOD5/(mgL-1)去除率/%CODcr/(mgL-1)去除率/%不加沸石20.21±0.26a0253.31±1.94a060目12.24±0.03b39.4238.11±0.70b6.080目12.17±0.01b39.8231.78±0.26c8.5100目12.17±0.02b39.8225.19±0.56d11.1表3活化沸石与天然沸石对生活污水BOD5的净化效果比较处理投放沸石前处理24hr后处理48hr后CODcr/(mgL-1)CODcr/(mgL-1)去除率/%CODcr/(mgL-1)去除率/%不加沸石24.43±0.6518.19±0.10a013.76±0.68a0加入天然沸石24.43±0.65(a)11.45±0.12b(b)37.18.57±0.04b(c)37.8加入活化沸石24.43±0.65(a)6.64±0.01c（b）63.56.64±0.01c（b）51.7同列数据中，具相同小写字母数据间无显著性差异。同行数据中，括号内具相同小写字母数据间无显著性差异（DMRT法，P=0.05），下同。表4活化沸石与天然沸石对生活污水CODcr的净化效果比较处理投放沸石前处理24h后处理48h后CODcr/(mgL-1)CODcr/(mgL-1)去除率/%CODcr/(mgL-1)去除率/%不加沸石288.93±1.36275.26±0.86a0266.58±0.67a0加入天然沸石288.93±1.36(a)256.37±0.80b(b)6.9219.68±0.16b(c)17.5加入活化沸石288.93±1.36(a)178.39±0.49c(b)35.2175.62±0.39c(b)34.22土壤与环境第11卷第3期（2002年9月）Keywords:zeolite;sewage;BOD5;CODcr