沸石是一種較好的吸附劑，是一種天然而廉價(jià)的非金屬礦物呈架狀結(jié)構(gòu)的多孔性含水鋁硅酸鹽的總稱(chēng)。可作為吸附劑，離子交換劑，干燥劑等常用來(lái)凈化氣體、處理污水等。沸石的一般化學(xué)式為：AmBpO2p·nH2O，結(jié)構(gòu)式為A(x/q)[(AlO2)x(SiO2)y]n(H2O)其中：A為Ca、Na、K、Ba、Sr等陽(yáng)離子，B為Al和Si，q為陽(yáng)離子化合價(jià)，m為陽(yáng)離子數(shù)，n為水分子數(shù)，x為Al原子數(shù)，y為Si原子數(shù)，(y/x)通常在1～5之間，(x+y)是單位晶胞中四面體的個(gè)數(shù)。自然界已發(fā)現(xiàn)的沸石有30多種，較常見(jiàn)的有方沸石、菱沸石、鈣沸石、片沸石、鈉沸石、絲光沸石、輝沸石等，都以含鈣、鈉為主。它們含水量的多少隨外界溫度和濕度的變化而變化。晶體所屬晶系隨礦物種的不同而異，以單斜和正交(斜方)晶系的占多數(shù)。方沸石、菱沸石常呈等軸狀晶形，片沸石、輝沸石呈板狀，毛沸石、絲光沸石呈針狀或纖維狀，鈣十字沸石和輝沸石雙晶常見(jiàn)。純凈的各種沸石均為無(wú)色或白色，但可因混入雜質(zhì)而呈各種淺色。玻璃光澤。解理隨晶體結(jié)構(gòu)而異。莫氏硬度中等。比重介于2.0～2.3，含鋇的則可達(dá)2.5～2.8。沸石主要形成于低溫?zé)嵋弘A段，常見(jiàn)于噴出巖氣孔中，也見(jiàn)于熱液礦床和近代溫泉沉積中。沸石可以借水的滲濾作用，以進(jìn)行陽(yáng)離子的交換，其成分中的鈉、鈣離子可與水溶液中的鉀、鎂等離子交換，工業(yè)上用以軟化硬水。沸石的晶體結(jié)構(gòu)是由硅(鋁)氧四面體連成三維的格架，格架中有各種大小不同的空穴和通道，具有很大的開(kāi)放性。堿金屬或堿土金屬離子和水分子均分布在空穴和通道中，與格架的聯(lián)系較弱。不同的離子交換對(duì)沸石結(jié)構(gòu)影響很小，但使沸石的性質(zhì)發(fā)生變化。晶格中存在的大小不同空腔，可以吸取或過(guò)濾大小不同的其他物質(zhì)的分子。工業(yè)上常將其作為分子篩，以?xún)艋�或分離混合成分的物質(zhì)，如氣體分離、石油凈化、處理工業(yè)污染等。

　　沸石還具有吸附性、離子交換性、催化和耐酸耐熱等性能，因此被廣泛用作吸附劑、離子交換劑和催化劑，也可用于氣體的干燥、凈化和污水處理等方面。沸石還具有“營(yíng)養(yǎng)”價(jià)值。在飼料中添加5%的沸石粉，能使禽畜生長(zhǎng)加快，體壯肉鮮，產(chǎn)蛋率高。由于天然沸石對(duì)COD的吸附效果不是很好，因此需要對(duì)天然沸石進(jìn)行改性，對(duì)其進(jìn)行酸改性可以使有些難降解有機(jī)物降解便于吸附去除。

　　(3)影響沸石吸附效果的因素

　　污水是一種多組分的液體混合物，利用吸附法凈化污水，是多組分吸附在吸附劑表面，組分不同，吸附效果不同。在污水處理過(guò)程中，吸附效果與被吸附的物質(zhì)的特性有關(guān)外，還與投加量、溶液的PH值、反應(yīng)溫度和吸附時(shí)間有關(guān)。此外，用酸或堿對(duì)沸石進(jìn)行改性也可改變沸石的吸附性能，使沸石的吸附性能增加提高處理效果。本實(shí)驗(yàn)采用酸對(duì)沸石進(jìn)行改性增加處理效果。

　　1.實(shí)驗(yàn)部分

　　1.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

　　(1)利用1mol/LH2SO4、1mol/LHCl、1mol/LH2SO41mol/L+HCl對(duì)沸石進(jìn)行改性，并用改性后的沸石處理了生活污水。(2)確定影響改性沸石處理生活污水的主要因子，對(duì)各主要因子對(duì)實(shí)驗(yàn)影響的程度進(jìn)行評(píng)估，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)的有效控制。

　　(3)結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定改性沸石處理廢水中COD的最佳條件。通過(guò)不同的改性沸石的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和未改性的沸石進(jìn)行對(duì)比，確定最佳的改性沸石以及其最佳的投加量、溫度、吸附時(shí)間等。

　　(4)結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定改性沸石處理廢水中COD的最佳條件。通過(guò)用改性的沸石處理不同COD的污水。確定此改性沸石所適用的COD范圍。由于沸石去除生活污水中COD的能力不理想，去除率大概在10%左右，所以本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)就通過(guò)改性提高沸石處理COD的能力。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　實(shí)驗(yàn)方法

　　(1)改性方法先量取一定量的濃硫酸、濃鹽酸，置于錐形瓶中，加入一定量的蒸餾水，配制成2mol/l的硫酸、2mol/l的鹽酸、1mol/l硫酸+1mol/l鹽酸改性溶液。再稱(chēng)取一定量的沸石，以1：10的比例加入改性溶液，在恒溫水浴鍋中在80℃下改性2h，靜止冷卻后過(guò)濾將其用2mol/NaOH沖洗至中性，將濾渣在烘箱內(nèi)烘干，研磨，過(guò)100目篩。把改性后的沸石吸附COD的結(jié)果與在相同的工藝參數(shù)下的未改性的沸石吸附結(jié)果相比較，確定沸點(diǎn)的改性成功與否。

　　討論

　　本文論述了改性沸石對(duì)生活污水COD的吸附性能，通過(guò)比較不同改性溶液改性后沸石的吸附性能選出較好的改性溶液，并通過(guò)對(duì)投加量、吸附時(shí)間、吸附溫度、污水的pH值以及COD初始值等影響因素，進(jìn)行最佳條件的試驗(yàn)。結(jié)果如下:

　　3.1分別用2mol/l的硫酸、2mol/l的鹽酸、1mol/l硫酸+1mol/l鹽酸改性過(guò)沸石去除相同污水的COD，1mol/l硫酸+1mol/l鹽酸改性過(guò)的沸石去除效果最好達(dá)70.21%，故選mol/l硫酸+1mol/l鹽酸改性過(guò)的沸石做試驗(yàn)。

　　3.2在選擇最佳投加量的試驗(yàn)中，隨著投加量的增加，去除率也隨著變大，當(dāng)投加量為4.0g時(shí)，COD的去除率為81.70%，當(dāng)投加量大于4.0g后，去除率增加緩慢不明顯。所以本實(shí)驗(yàn)取沸石的投加量為4.0g。

　　3.3試驗(yàn)表明，在恒溫振蕩箱的振蕩的時(shí)間為90min時(shí)，改性沸石的去除效果最好。在此時(shí)的沸石吸附已接近飽和，但隨著振蕩時(shí)間的增加去除率增加不明顯在考慮經(jīng)濟(jì)和效果的前提下也可選擇40min也可。

　　3.4很明顯在25℃時(shí)沸石的去除效果最好，再此溫度下吸附性能發(fā)揮的最好，溫度增加或降低都不利于沸石的吸附。高溫或低溫都使沸石的性質(zhì)和獨(dú)特結(jié)構(gòu)受到影響�？梢钥闯龈邷氐挠绊懕鹊蜏匾�小一點(diǎn)點(diǎn)。

　　3.5在pH的試驗(yàn)中當(dāng)污水的pH值為6時(shí)去除效果最好，pH升高或降低都不利于COD的去除，偏酸或偏堿都會(huì)使沸石的性能改變使吸附性能降低。從結(jié)果可以看出pH在6—7之間去除率都在85%以上，pH值選在6—7之間也可以，便于實(shí)際操作。

　　3.6可以看出，COD值在863.18mg/l以下的去除率都在80%以上，效果比863.18mg/L以上的去除率要高。所以此沸石適用COD值在863.18mg/L以下生活污水。

　　由于學(xué)校的生活污水優(yōu)于城市生活污水，因此實(shí)驗(yàn)存在一定的誤差和局限性。