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　　理解超聲吹脫原理后，發(fā)現(xiàn)其打破點是需求強化它的作用功用，若是想要強化超聲吹脫法的氣液兩相傳質(zhì)，主要有兩個途徑：一是經(jīng)過改進處置設(shè)備安裝構(gòu)造，以改善氣液的兩相活動和接觸面積;二是經(jīng)過再次增加不同頻率的外場能量與增強與體系內(nèi)各污染物的互相作用，將污染物的揮發(fā)度進步。新思緒是向反響溶液中參加藥劑，促進超聲吹脫解析反響的某個去除環(huán)節(jié)。雷春生等自制了復合脫氮劑，并申請了相關(guān)專利，其處置效果標明，在添加創(chuàng)造藥劑的條件下應用相關(guān)工藝處置可使廢水中的氨氮降至0.2mg/L。經(jīng)過這一思緒可自主配制藥劑，節(jié)約本錢，強化處置效果。

　　本實驗的主要內(nèi)容是模仿氨氮廢水，經(jīng)過復配實驗取得一系列具有協(xié)同增效作用的表面活性劑復配物，挑選出具有較好增效作用的復配物以及最優(yōu)的復配比，取得不同狀況下表面活性劑復配物的最優(yōu)組合，然后改動氨氮廢水濃度，以最優(yōu)組合所得復配物為促脫劑，比照氨氮吹脫處置效果。

　　一、實驗計劃

　　實驗主要設(shè)計三要素三程度的正交實驗方案對策，擬選取的三個要素分別為表面活性劑品種、酯的品種、生成適宜促脫劑的復配比。依據(jù)正交實驗結(jié)果剖析數(shù)據(jù)，對各重要要素實行方差和極差剖析，得出影響促脫劑作用效能的各重要要素的主次次第和適宜的組合，并對其成因實行簡單的剖析揣測。

　　實驗I：三種陽離子表面活性劑與三種酯類物質(zhì)的復配

　　查閱材料發(fā)現(xiàn)，單要素實驗得到的氨氮去除的最適條件為最佳pH為12.0和最佳溫度為50℃，在此條件下，分別取三種增效作用較好的陽離子表面活性劑(TTAB、CTAB、STAB))在不同比例(1∶1，3∶2，3∶4)下復配三種酯類(乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲酸乙酯)，作為脫氮劑超聲處置，處置濃度約為1000mg/L的高濃度模仿氨氮廢水，采用三要素三程度正交實驗。

　　實驗II：三種陰離子表面活性劑三種酯類物質(zhì)的復配

　　在pH為12.0和溫度為50℃的條件下，分別取三種增效作用較好的陰離子表面活性劑(STBS、SHBS、AOS)在不同比例(1∶1，3∶2，3∶4)下復配三種酯(乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲酸乙酯)，作為脫氮劑超聲處置濃度約為1000mg/L的高濃度模仿氨氮廢水，運用三要素三程度正交實驗計劃。

　　實驗III：陰陽離子表面活性劑之間的復配搭配

　　在pH為12.0和溫度為50℃的條件下，分別取三種增效作用較好的陽離子表面活性劑(TTAB、CTAB、STAB)在不同比例(1∶1，3∶2，3∶4)下與三種陰離子表面活性劑(STBS、SHBS、AOS)復配，作為脫氮劑超聲處置濃度約為1000mg/L的高濃度模仿氨氮廢水，采用三要素三程度正交實驗。

　　二、結(jié)果與討論

　　2.1陽離子表面活性劑的復配實驗結(jié)果剖析

　　因單純挑選需求放大其功用效果，表面活性劑用量較大，在復配實驗中則是應用主資料為低濃度的表面活性劑為主，再以實驗設(shè)計的復配比復配一定體積的酯類，將模仿氨氮廢水與復配好的促脫劑放置反響器中實行反響，記載吸光度后計算出的剩余氨氮濃度和氨氮去除率。

　　(1)陽離子表面活性劑與不同復配物復配超聲吹脫去除氨氮的剖析，如表1。

　　正交實驗，經(jīng)過復配陰離子表面活性劑與酯類，進一步進步超聲吹脫的性能。由表1可知，與陰離子表面活性劑和酯類的效果有所差異，陽離子復配陰離子表面活性劑氨氮的去除效率最低為45.78%，陽離子表面活性劑復配酯類氨氮的去除效率最小值為51.53%，闡明復配酯類氨氮的去除效率的最小值更高。陽離子復配陰離子表面活性劑氨氮的最高去除率為60.07%，陽離子表面活性劑復配酯類氨氮的最高去除率為74.48%，也是與酯類復配的去除率更高。經(jīng)過將兩種復配組合對氨氮的去除效率實行方差剖析，由F>F臨界(0.01)知，兩組數(shù)據(jù)存在顯著性差別，從而愈加闡明了陽離子表面活性劑與酯類搭配比照陰離子表面活性劑搭配作為促脫劑對去除廢水中氨氮的增能、增效作用更凸顯。

　　(2)陽離子表面活性劑與酯類復配剖析，如表2。

　　從表2中的數(shù)據(jù)可比擬出，陽離子表面活性劑與酯類復配后強化了超聲吹脫的作用性能，廢水中氨氮的去除效率均在50%以上，最低的去除率為51.53%，最大去除率為74.48%，其均勻關(guān)于氨氮的去除率可到達62.32%，而復配前氨氮去除率普通都在60%以下，只要AOS與STAB處置可到達60%的去除效率。可見酯類的添加活化了表面活性劑的性能，進步了表面活性劑的功用性，讓超聲吹脫的增能增效作用愈加明顯，與相關(guān)的理論相符，即復配物的一些性能比其自身更為優(yōu)越，如酯類可活化表面活性劑，促使表面活性劑具有更容易降低廢水外表張力的才能。

(3) 各要素對促脫劑影響的主次次第剖析，如表3。

　　依據(jù)正交實驗所得數(shù)據(jù)，進一步剖析表3，影響促脫劑活性的三個主要要素為：表面活性劑品種、酯類和復配比。剖析數(shù)據(jù)并比照發(fā)現(xiàn)，對氨氮去除率影響的主次次第為：表面活性劑的品種>復配比>復配物酯類。其中表面活性劑的三個程度(TTAB/CTAB/STAB)中的優(yōu)程度為A3，即STAB。由此看出，實驗所選三種表面活性劑中STAB對超聲吹脫去除氨氮增強才能的拔高。

　　復配物酯類的三個程度(乙酸乙酯/乙酸丁酯/甲酸乙酯)中的優(yōu)程度為B2，即乙酸丁酯;復配比的三個程度(1∶1，3∶4，3∶2)中優(yōu)程度為C3，即3∶2，從而可得最優(yōu)組合為A3B2C3，即乙酸丁酯與STAB的質(zhì)量比為3∶2的時分搭配混協(xié)作為脫氮劑為本正交實驗中最優(yōu)秀的促脫劑。

　　以實驗規(guī)劃的三要素程度為橫坐標，實驗指標-氨氮去除率的均勻值為縱坐標繪制圖1，由圖1可看出，關(guān)于欲合成的促脫劑的三個程度而言，氨氮的去除率隨著碳數(shù)的增加而逐步進步。

　　復配物酯類的三個程度(乙酸乙酯/乙酸丁酯/甲酸乙酯)中乙酸丁酯對表面活性劑超聲吹脫去除氨氮的增效增能作用最為顯著，其次是乙酸乙酯和甲酸乙酯;復配比的三個程度分別是1∶1，3∶4，3∶2，其中好的作用效果程度是為3∶2，其次是3∶4，最后則是1∶1，可得出復配物與表面活性劑的比例大于1搭配關(guān)系作為促脫劑處置氨氮的增效作用更為明顯。

　　2.2陰離子表面活性劑復配實驗結(jié)果剖析

　　向反響器中依照25mg/L的濃度分別投加三種材料中在單要素實驗中增效作用較好的陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑，再以實驗設(shè)計的復配比復配一定體積的酯類，將模仿氨氮廢水與復配好的促脫劑放置反響器中實行反響，測得吸光度后，計算出剩余氨氮濃度和氨氮去除率并記載。

　　(1)陰離子表面活性劑與不同復配物復配超聲吹脫去除氨氮的剖析，如表4。

　　陰離子表面活性劑分別與酯類復配作為促脫劑對氨氮實行處置，與陽離子表面活性劑超聲吹脫的去除效率的最小值為45.78%;與酯類搭配處置的去除效率最小值為55.03%，比照數(shù)據(jù)明顯看出，后者的效果更優(yōu)秀，且均勻去除率達65.18%。陰離子表面活性劑與陽離子表面活性劑搭配，最高去除率為67.03%，復配酯類的最高去除率可抵達為77.17%，比照明顯與酯類搭配效果更優(yōu)。同時經(jīng)過將兩種復配組合對氨氮的去除率實行方差剖析。由F>F臨界(0.01)知，兩組數(shù)據(jù)存在顯著性差別，闡明陰離子表面活性劑與酯類復配優(yōu)于陰、陽離子表面活性劑復配作為促脫劑對超聲吹脫去除氨氮增效增能的作用更明顯且更穩(wěn)定。

　　(2)陰離子表面活性劑與酯類復配剖析，如表5。

　　由表5可知，在復配了有機物酯類之后，氨氮吹脫去除效率根本都在65%以上，其中最高去除率為77.17%，最低為55.03%，均勻值為65.18%。同陽離子表面活性劑與酯類復配的數(shù)據(jù)相比擬，陰離子表面活性劑與酯類搭配愈加穩(wěn)定，其氨氮的去除率偏向不大，即便它們的復配比不同，但都具有很好的協(xié)同超聲吹脫作用。

　　(3)各要素對促脫劑影響的主次次第剖析，如表6。

　　由表6可知，三個要素中對氨氮去除率影響的主次次第為：表面活性劑>復配比>酯類。其中表面活性劑的三個程度對氨氮去除率影響的主次次第為：AOS>SH?BS>STBS，其中的優(yōu)程度為A2，即AOS，對吹脫去除氨氮增效是所選陰離子表面活性劑中最好的，闡明酯類對表面活性劑的性能有很好的活化功用。

　　復配物酯類的三個程度(乙酸乙酯/乙酸丁酯/甲酸乙酯)中的優(yōu)程度為B1，即乙酸乙酯，與陽離子表面活性劑復配實驗所得結(jié)論不同，可因數(shù)據(jù)比照推斷在所選三種酯類中乙酸丁酯對表面活性劑吹脫去除氨氮的增效增能的作用最好，極有可能由于陰陽離子表面活性劑性質(zhì)上的差別招致與不同的復配物產(chǎn)生了不同的效果。復配比的三個程度(1∶1，3∶4，3∶2)中優(yōu)程度為C2，即3∶4，可初步推斷酯類與陰離子表面活性劑以小于1的比例復配作為脫氮劑，對氨氮的脫除效果更為顯著，由此可得最優(yōu)組合為A2B1C2，從而依據(jù)正交實驗具有代表性和綜合可比性的特征，可初步推斷乙酸乙酯與AOS的質(zhì)量比為3∶4時搭配作為促脫劑，是本研討所需求的最恰當、高效的促脫劑。

　　設(shè)計的要素程度為橫坐標，實驗指標-氨氮去除率的均勻值為縱坐標繪制圖2，由圖2可看出，對陰離子表面活性劑的三個程度，氨氮去除率隨著碳數(shù)的增加而增加;關(guān)于復配物酯類的三個程度分別是乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲酸乙酯，處置氨氮的工藝程度的去除率表現(xiàn)為先降后升，其中乙酸乙酯與陰離子表面活性劑的復配對吹脫去除氨氮的增效增能的作用最明顯，其次則是乙酸丁酯和甲酸乙酯;復配比的三個程度(1∶1，3∶4，3∶2)中的最優(yōu)比照程度為3∶4，其次為3∶2和1∶1，可初步推斷復配物與陰離子表面活性劑以小于1的比例復配作為脫氮劑對氨氮脫除的增效作用更為顯著。

　　2.3陰陽離子表面活性劑復配的實驗結(jié)果剖析

　　以上陰、陽離子表面活性劑的復配實驗中，都有表面活性劑自身的復配與運用，其剖析如表7。

由表8可見，F<f0.05，可見陰陽離子表面活性劑的品種及其復配比對氨氮去除效果均無顯著影響，進而用極差實行直觀剖析，由表9可發(fā)現(xiàn)，陽離子表面活性劑的品種對氨氮去除率影響最大，其次為陰離子表面活性劑品種和復配比。< p="">

　　陽離子表面活性劑的三個程度(TTAB/CTAB/STAB)中的優(yōu)先程度為A2，即CTAB;陰離子表面活性劑的三個程度(STBS/AOS/SHBS)中的優(yōu)程度為B1，即STBS;復配比的三個程度(1∶1，3∶4，3∶2)中優(yōu)程度為C2，即3∶4，可得最佳的組合為A2B1C2。從而依據(jù)正交實驗具有代表性和綜合可比性的特征可初步推斷出，STBS與CTAB以3∶4的質(zhì)量比復配即為本正交實驗的最優(yōu)搭配組合。

　　以實驗設(shè)計的各要素程度為橫坐標，實驗指標-氨氮去除率的均勻值為縱坐標繪制圖3，由圖3可看出，關(guān)于陽離子表面活性劑的三個程度而言，氨氮去除率隨著碳數(shù)的增加而進步，其中CTAB為陽離子表面活性劑的最優(yōu)程度，因而CTAB的增效作用是所選幾種陽離子表面活性劑中最好的。

　　對陰離子表面活性劑的三個程度而言，STBS為陰離子表面活性劑的最優(yōu)程度，因而STBS對吹脫去除氨氮的增效作用是所選幾種陰離子表面活性劑中最好的，也是表面活性劑選擇中最優(yōu)的。復配比的三個程度(1∶1，3∶4，3∶2)中優(yōu)程度為3∶2，其次為3∶4和1∶1，闡明陰陽離子表面活性劑以大于1的復配比復配對吹脫去除氨氮的增效作用更顯著。

　　三、結(jié)論

　　本實驗分別以復配前后的表面活性劑混合溶液做為脫氮劑，比照氨氮去除率，發(fā)現(xiàn)表面活性劑在復配了一定量有機物或不同類表面活性劑后，對氨氮去除的增效作用更為顯著。復配組合中的最優(yōu)組合：a.陽離子表面活性劑與酯類復配的最優(yōu)組合：乙酸丁酯與STAB以3∶2的質(zhì)量比搭配;b.陰離子表面活性劑與酯類復配的最優(yōu)組合：乙酸乙酯與AOS以3∶4的質(zhì)量比搭配;c.陰陽離子表面活性劑復配的最優(yōu)組合：STBS與CTAB以3∶4的質(zhì)量比搭配。

　　最后選用促脫劑是乙酸乙酯與AOS以3∶4的質(zhì)量比的搭配，其促進超聲吹脫的氨氮去除率最高為77.17%;最優(yōu)組合所得復配物為脫氮劑不同濃度的氨氮工業(yè)廢水處理，可發(fā)現(xiàn)氨氮濃度的上下對投加促脫劑的超聲吹脫效率的影響不大。

　　加在運轉(zhuǎn)周期中可使設(shè)備的耐磨防腐性更優(yōu)。因而在超聲吹脫法-吸附的根底上投加促脫劑來減少氨氮污染排放的辦法是實在可行的，且處置環(huán)境的需求同單純工藝處置相比需求更低，愈加經(jīng)濟環(huán)保。