摘要:利用天然沸石、采用水熱合成法制備4A沸石分子篩,用XRD和SEM進行了表征。通過考察吸附劑用量、pH、共存金屬陽離子、吸附時間、氨氮廢水初始濃度、溫度對吸附性能的影響,結(jié)合動力學(xué)方程、吸附等溫線、熱力學(xué)函數(shù)等研究了吸附性能和機理。結(jié)果表明,當(dāng)4 g/L 的4A沸石分子篩在廢水pH值為4~8的條件下對中低濃度氨氮吸附120 min后,去除率可達88%;廢水中共存單一金屬陽離子(Pb2+、Cu2+、Ca2+和Mg2+)濃度大于100 mg/L時,對中低濃度的NH4+有強烈的競爭吸附;氨氮的吸附過程較好地符合準(zhǔn)二級動力學(xué)方程、Freundlich模型,是一種混亂度增加、自發(fā)的放熱過程。
隨著人民生活水平的日益提高,工農(nóng)業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,水體富營養(yǎng)化問題已對人類健康、生態(tài)環(huán)境、社會經(jīng)濟構(gòu)成了極大威脅。其中,氨氮是造成水體富營養(yǎng)化的重要因子之一,中低濃度的氨氮主要來源于生活污水、工業(yè)廢水不達標(biāo)排放以及農(nóng)業(yè)污水徑流。
因此,對中低濃度氨氮廢水處理顯得尤為重要。目前,國內(nèi)外氨氮廢水的處理方法有生物法、離子交換法、吸附法和氣體吹脫法等,其中吸附法具有高效性、工藝穩(wěn)定、處理成本低、無二次污染等優(yōu)勢,是一種深度處理氨氮的理想方法。
云南省是非金屬礦產(chǎn)資源豐富的省份之一,天然沸石資源豐富,然而該省對沸石資源的開發(fā)利用程度低。天然沸石因存在吸附容量低、雜質(zhì)多等不足限制了其在吸附領(lǐng)域的應(yīng)用。4A沸石分子篩是一種人工合成鈉型沸石,屬立方晶系,具有孔徑均一、排列整齊的孔道而具有獨特的吸附性、離子交換性;合成原料豐富、合成條件簡單,可再生利用性強,具有良好的應(yīng)用潛力。
以云南天然沸石為原料制備出4A沸石分子篩,并將其應(yīng)用于吸附領(lǐng)域研究未見報道,目前其他礦物原料合成4A分子篩研究較多,主要集中于合成條件的研究,然而對于,4A沸石分子篩應(yīng)用于氨氮廢水處理,同時進行性能與機理研究報道很少。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
本工作針對云南硯山縣天然沸石,以自制的4A沸石分子篩為吸附劑,中低濃度的氨氮為吸附質(zhì),研究了吸附條件對4A沸石分子篩吸附性能的影響,并探討了4A沸石分子篩對氨氮的吸附機理,以期為云南沸石的開發(fā)利用提供一定的理論參考依據(jù)。
1實驗部分
1.1實驗材料
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