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改性天然沸石的制备及对氨氮的吸附

信息来源:潍坊沸石生物技术开发中心 作者:

 

  在不同温度及超声辐射条件下, 用NaCl溶液浸泡天然沸石来对其进行表面改性,以强化其对氨氮的吸附.应用静态吸附法分别测定了氨离子在天然沸石和美国产Champion、中国台湾产 AZOO沸石和改性沸石上的吸附离子交换等温线,并探讨了溶液pH值、焙烧温度和浸泡方法对沸石吸附氨氮的影响.研究结果表明:天然沸石吸附氨氮的最佳 pH值范围在3~9之间,吸附过程以离子交换作用为主;高温焙烧会引起沸石脱水,从而导致孔壁坍塌,使沸石孔径增大,比表面积减小,降低了对氨氮的吸附交换能力;经98℃NaCl溶液浸泡后,沸石中Na+的含量增加,沸石对氨氮的吸附交换容量明显增大,超过了美国产Champion沸石和中国台湾产 AZOO沸石.

  氨氮是水中常见的污染物之一,不仅来源于各类动物的粪便,而且来源于肥料、炼焦、合成氨、染料、制药、炼油和石油产品等工业产生的废水.当水体中含有大量的氨氮时,会毒杀鱼类和其他水生动物,造成自然水体的富营养化,给生活和工业用水的前处理带来很大困难.因而,在水资源短缺且水污染日益严重的今天,氨氮的去除显得尤为重要.去除污水中氨氮的方法有生物硝化法、气体吹脱法和离子交换法等.生物法无污染,耗能低,但其转换作用缓慢,去除难于彻底;气体吹脱法工艺简单,投资少,但易造成二次污染;而离子交换法却没有以上不足,且反应过程稳定、易控,吸附剂可再生利用,处理成本较低,特别是使用沸石作为吸附剂时.沸石具有稳定的[(Si,A l)O4]四面体结构、大小均一的宽阔空间和连通孔道,能够吸附大量的氨氮,因此被认为是最有应用前景的去除氨氮吸附剂.
  天然沸石吸附溶液中氨氮的最佳pH值范围在3~9之间,以离子交换作用为主;高温焙烧会引起沸石脱水而导致孔壁坍塌使其孔径增大,比表面减小,降低对氨氮的吸附交换能力;用98℃NaCl溶液浸泡法和超声辐射下常温浸泡法改性的天然沸石可 以明显降低沸石中Ca2+和Mg2+的含量而提高Na+ 含量,从而明显提高其对氨氮的吸附交换量,并超过美国商品Champion沸石和中国台湾商品AZOO沸石对氨氮的吸附交换容量.本研究提出的98℃NaCl溶液浸泡法是一种有效提高天然沸石氨氮吸附量的改性方法