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，國內外學者對如何經濟、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。在反應動力學模型擬合中，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:準二級反應動力學模型的相關性R2均大于準一級反應動力學模型，說明準二級反應動力學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)出明顯的晶體結構和各向異性特征，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