沸石改性對水中氨氮及有機物的吸附試驗研究.pdf

1、隨著我國城市化和工業(yè)化進程的加快，水質(zhì)污染也日益嚴重。大量工業(yè)廢水往往含有較高濃度的難降解有機物、重金屬離子及氮磷等污染物，這些物質(zhì)一旦被排放到河流湖泊等地表水體，將會對水體中的生物及人類的健康造成嚴重的危害。為了減輕水體污染的現(xiàn)狀與控制污染物排放總量，國內(nèi)外學(xué)者對如何經(jīng)濟、高效、快速的去除水中污染物展開了廣泛的研究。
　　本課題以甘肅白銀天然斜發(fā)沸石為吸附劑，以水中氨氮、腐殖酸與油類為去除對象，重點研究無機酸、高溫、無機鹽與十六

2、烷基三甲基溴化銨(CTAB)改性沸石對這三種污染物的去除效果及吸附機理，結(jié)果表明:在改性沸石吸附氨氮的試驗中，H2SO4、HCl和HNO3三種無機酸對沸石的改性效果并不理想，對氨氮的吸附量均低于同實驗條件下的未改性沸石;三種無機酸改性效果對比顯示，HNO3改性效果最好，HCl次之，H2SO4最差;高溫改性溫度控制在200～300℃為最佳，在此溫度范圍下的改性沸石對氨氮的吸附量比未改性沸石增大了4.024％～4.752％;NaCl改性沸石

3、對氨氮的吸附優(yōu)于KCl與CaCl2，在NaCl濃度為1.6mol/L時，NaCl改性沸石對氨氮的吸附量為5.541mg/g，比未改性沸石增大了21.711％;CTAB改性沸石對氨氮的吸附量差于未改性沸石。
　　在改性沸石對腐殖酸的吸附試驗中，CTAB改性沸石對腐殖酸的吸附能力高于未改性沸石，CTAB濃度為0.02mol/L時改性效果最佳，對腐植酸的吸附量為0.325mg/g是未改性沸石的吸附量的3.17倍。在CTAB改性沸石吸附油

4、的試驗中，CTAB改性沸石對油的吸附能力高于天然沸石，CTAB濃度為0.024mol/L時改性效果最佳，對油的吸附量為0.352mg/g，比未改性沸石對油類的吸附量提高了18.92％。
　　在吸附等溫線模型擬合中，未改性沸石與改性沸石對氨氮、腐殖酸和油類的吸附過程均符合Langmuir吸附等溫線模型與Freundlich吸附等溫線模型，但Langmuir吸附等溫線擬合的相關(guān)系數(shù)R2均大于Freundlich吸附等溫線，故更適合用L

5、angmuir吸附等溫線對其吸附特性進行描述。在反應(yīng)動力學(xué)模型擬合中，未改性沸石與改性沸石對氨氮、腐殖酸和油類的吸附研究表明:準(zhǔn)二級反應(yīng)動力學(xué)模型的相關(guān)性R2均大于準(zhǔn)一級反應(yīng)動力學(xué)模型，說明準(zhǔn)二級反應(yīng)動力學(xué)模型能更好的描述未改性沸石與改性沸石對氨氮、腐殖酸和油類的吸附過程。
　　未改性與改性沸石掃描電鏡(SEM)表明:鞏義、縉云與白銀的天然沸石表面均粗糙，有許多溝槽和凹坑，呈現(xiàn)出明顯的晶體結(jié)構(gòu)和各向異性特征，但粗糙程度、溝槽和凹坑

6、的數(shù)量有所差異，白銀天然沸石表面最為粗糙，溝槽也最為明顯，縉云天然沸石次之，鞏義沸石最不明顯。CTAB改性沸石與未改性沸石（白銀天然沸石）相比表明，CTAB改性沸石顏色變淺，溝槽也明顯減少。
　　電子能譜分析(XPS)表明，未改性沸石與改性沸石均主要有Si與O組成。與未改性沸石相比，NaCl改性沸石中的Na元素與CTAB改性沸石中的C元素含量均明顯上升，表明改性效果良好。紅外光譜(FTIR)分析表明，與未改性沸石比較，CTAB改性