EDTA改性沸石吸附去除低浓度氨氮的实验研究

低浓度氨氮微污染水源水是当前我国给水处理领域经常面临的问题之一,而针对性的处理技术目前还比较缺乏。改性沸石离子交换吸附处理技术被证明可以有效处理含氨氮废水。研究了采用EDTA对沸石进行改性的方法,以进一步提高其吸附速率和容量,并探索改性沸石应用于低浓度氨氮废水处理时的优化工艺条件。结果表明:EDTA改性可以显著提高天然沸石氨氮吸附效果,比同Na⁺浓度NaCl改性沸石提高27.6%,比未改性天然沸石提高60.8%;处理低浓度氨氮废水的最佳工艺条件为pH值6～8,吸附时间60 min,沸石投加量0.3 g/200 mL。     

处理高浓度氨氮废水的阳离子交换树脂筛选

目前树脂种类繁多,给处理高浓度氨氮废水的树脂选型带来困难。根据离子交换理论,利用001×7、D61和D001三种阳离子交换树脂,模拟研究了氮肥厂废水（氨氮浓度为915 mg·L^-1）氨氮的吸附等温式,在30～50 min内三种树脂对氨氮的吸附基本可达到平衡,吸附等温线均符合Freundlich吸附模式;进而研究了这三种树脂对废水中氨氮吸附的选择性系数、工作交换容量和离子交换速率。结果表明,用D61树脂处理含高浓度氨氮的废水效果较为理想,可以相对较少的用量,使处理后水质达到相关排放标准的要求。     

几种无机材料对废水中氨氮的吸附特性研究

吸附法作为去除废水中氨氮的一种重要的物理化学方法,其具有成本低、操作简单、无二次污染、可再生等优点,被广泛应用于氨氮废水的处理中。文章介绍了几种无机吸附材料(沸石、膨润土、凹凸棒、蛭石、高岭土、粉煤灰、水淬渣、煤矸石)在去除氨氮废水中的应用特性。其吸附主要以物理吸附和离子交换为主,且吸附效果受氨氮浓度、吸附平衡时间、p H、饱和吸附量等因素的影响。其中沸石吸附效果最好,对水质适应性强,储量大,是最为经济的吸附材料,应作为废水中氨氮处理的首选吸附材料。     

去除废水中氨氮的吸附材料研究进展

综述了吸附材料去除废水中氨氮的作用机理;分析了不同吸附材料吸附氨氮的研究现状：单一形态吸附材料如沸石、活性炭、粉煤灰、膨润土在处理氨氮废水时仍存在去除率低等问题,但经过不同的改性方法可提高对氨氮的吸附能力;介绍了复合型及其它新型的吸附材料对氨氮的吸附效果;展望吸附材料处理废水中氨氮的应用前景。     

处理高浓度氨氦废水的阳离子交换树脂筛选

目前树脂种类繁多，给处理高浓度氨氮废水的树脂选型带来困难。根据离子交换理论，利用001×7、D61和D001三种阳离子交换树脂，模拟研究了氮肥厂废水（氨氮浓度为915mg·L^-1）氨氮的吸附等温式，在30-50min内三种树脂对氨氮的吸附基本可达到平衡，吸附等温线均符合Freundlich吸附模式；进而研究了这三种树脂对废水中氨氮吸附的选择性系数、工作交换容量和离子交换速率。结果表明，用D61树脂处理含高浓度氨氮的废水效果较为理想，可以相对较少的用量，使处理后水质达到相关排放标准的要求。     

煤矸石沸石吸附氨氮废水试验研究

以煤矸石和高炉渣为原料合成了2种新型沸石,研究吸附工艺对2种沸石吸附氨氮废水效果的影响并初步研究了吸附机理。实验结果表明:2种沸石吸附氨氮的最佳工艺条件为:沸石投加质量浓度24 g/L,振荡时间分别为60、45 min,废水pH=7;最佳条件下,沸石对氨氮的去除率最高达63%;吸附等温方程表明:Freundlich方程能更好地描述2种合成沸石对氨氮的吸附行为。     

沸石的活化及其对水中氨氮的吸附

对天然沸石进行了盐活化、盐加酸活化、盐加碱活化、热活化和热活化后加盐二次活化的处理,分别考察了活化后沸石对氨氮的吸附性能,并进行了等温吸附、解吸试验以及对经SBR-氧化处理后焦化废水的吸附试验．结果表明,沸石在100℃下经0．3mol·L NaCl活化后,对氨氮的吸附效果最佳;     

斜发沸石对锌冶炼废水中钙镁离子的吸附研究

以去除锌冶炼废水中的钙镁离子、回收利用废水为目的,采用斜发沸石选择性吸附钙镁离子的方法,研究了不同改性剂对斜发沸石的改性效果,以及吸附时间、吸附温度、沸石粒径、搅拌强度等因素对吸附效果的影响。结果表明:用质量分数为15%的氢氧化钠改性沸石效果最佳,其对钙镁离子的吸附量与未活化的天然沸石相比可提高63%。活化改性沸石对钙镁离子的吸附量随吸附时间的延长开始增加得很快然后变慢,90 min基本达到饱和。升高吸附温度,活化改性沸石对钙镁离子的吸附量增加不明显;减小沸石粒径、增大搅拌强度,其吸附量显著增加,说明离子交换反应速率较快,内外扩散过程对吸附效果的影响较明显。静态等温吸附过程符合Langmiur吸附等温方程式。废水中其他离子的存在使吸附量降低26%。     

沸石三维电极电解体系协同对氨氮深度处理的试验探究

沸石的单独吸附作用并不能达到对高浓度氨氮废水深度处理的目的,利用沸石填充的三维电解反应器来提升对氨氮进一步处理的效果。在填充Na-P1型沸石的三维电解池内,当氨氮初始浓度为100 mg/L、电流密度控制在7.9 mA/cm~2、沸石填充密度为2.8 g/L、溶液氯离子浓度在200 mg/L时,对氨氮的电解效率最高。在0.5 h时,利用Na-P1型沸石作为三维电极材料,在加电协同作用下相比于Na-P1型沸石单一的吸附作用,氨氮去除率提升了约30%,其电解吸附能力为:46.4 mg/(g·h)。     

沸石的优化改性及其对水中氨氮去除性能

为提高沸石对氨氮废水的处理能力,对沸石进行了优化改性,探讨了改性剂种类、改性剂浓度和不同改性操作方法对沸石去除氨氮的影响。结果表明,经氢氧化钠和氯化钠溶液改性的沸石,其氨氮去除性能有明显提升,而磷酸处理后的沸石对氨氮的去除无明显作用,且加热搅拌对沸石改性的效果优于混合静置的方法。采用1.5 mol/L的氢氧化钠溶液浸渍沸石、搅拌加热1 h后,可获得最佳的改性沸石,强化的离子交换作用使得沸石对水中的氨氮有良好的去除效果。室温下,在初始氨氮浓度为50 mg/L的溶液中投加4 g/L的改性沸石,反应2 h后,氨氮的去除率可达90%,且反应后溶液的pH变为弱碱性,更利于氨氮的析出。耗竭的沸石用0.9 mol/L的氯化钠溶液进行解吸并再生,经3次解吸和再生后,沸石的解吸率为86.3%,吸附容量约为原沸石的70%。     

无机离子交换剂的Na-NH4^＋离子交换特性

研究以天然沸石为基体制备无机离子交换剂的方法;利用离子交换剂的吸附等温曲线,可得到阳离子最大的交换容量;通过离子交换剂的吸附动力学曲线,可求得吸附平衡时间。结果表明,以改性剂M为改性材料,在天然沸石与改性剂M质量比为4：1时制得的无机离子交换剂的阳离子交换容量最高,常温时能达50mg／g,平衡吸附时间约为2h。     

沸石-炭复相材料对氨氮吸附性能研究

研究以沸石粉为主要原料,添加木屑、淀粉等有机物为碳化结合剂,通过造粒、氮气气氛低温热处理制备得到了粒度为0.5~1 cm的沸石-炭复相材料水处理剂颗粒,研究了不同碳化结合剂含量和不同热处理温度等氨氮超标污水的吸附性能影响。采用场发射扫描电镜对沸石-炭复相材料进行了显微形貌观察。通过氨氮吸附实验得出,相同质量条件下沸石-炭复相材料水处理剂颗粒在吸附速率上弱与沸石粉体,在足够吸附时间下对氨氮的吸附量同沸石粉体吸附量接近。5%碳化结合剂添加量样品有最优氨氮吸附性能,起始浓度为15 mg/L氨氮溶液被吸附24 h后氨氮溶液浓度降为4.69 mg/L,氨氮吸附量为1.03 mg/g;吸附100 h后氨氮溶液浓度降为1.35 mg/L,氨氮吸附量为1.36 mg/g。     

镧掺杂二氧化钛/沸石吸附对氨基酚的性能研究

以镧掺杂二氧化钛/沸石(La3+-TiO2/沸石)及沸石作为吸附剂,研究了两者吸附对氨基酚的性能。采用可见分光光度法,考察了吸附时间、吸附剂用量、对氨基酚浓度及温度等实验条件对吸附效率的影响。在吸附时间2 h、吸附剂用量0.02 g、对氨基酚初始浓度0.5 mg/L、实验温度20℃的条件下,La3+-TiO2/沸石吸附对氨基酚的能力明显优于未处理的沸石。对氨基酚在两种吸附剂上的吸附均符合准二级动力学模型。吸附过程为吸热过程,吸附等温线复合Langmuir和Freundlich方程。     

人工湿地基质材料处理含磷废水静态吸附实验研究

利用烧杯实验考察钢渣、沸石、炉渣、硅藻土对磷的吸附性能及其影响因素,同时研究对氨氮,CODCr吸附情况。结果表明:基质对磷的吸附性能由强到弱依次为钢渣,硅藻土,炉渣,沸石。钢渣180 min内升至30%左右;NH4+-N的吸附性能由强到弱的顺序为:沸石,钢渣,硅藻土,炉渣。沸石180 min内升至80%左右,钢渣次之,达到了40%;CODCr吸附性能强弱顺序:硅藻土,沸石,钢渣,炉渣。硅藻土180 min内可达到50%。钢渣,硅藻土除磷的最佳pH值范围为10～12,另2种基质的最佳pH值范围为6～8;原水磷浓度低于3 mg/L或高于5 mg/L时4种基质磷去除率下降。     

海藻酸钠-氢氧化镧改性Y型分子筛颗粒除氟研究

为解决除氟吸附剂分离困难、有效成分流失等问题,以海藻酸钠（SA）与氢氧化镧改性Y型分子筛（LHMS）为原料,采用滴球法制备了SA@LHMS颗粒吸附剂,并采用模拟废水对其进行了除氟研究。通过正交实验确定了吸附剂最佳制备条件,并通过间歇吸附实验测试了吸附剂投加量、pH、共存离子等因素对吸附的影响,探究了吸附速率、吸附等温线等吸附性能。结果表明,SA@LHMS吸附速率曲线符合拟二级反应速率方程;吸附等温线符合Ⅱ型等温线,为多分子层吸附;初始pH（3~12）对吸附效果没有显著影响;高浓度共存阴离子（50 mg/L）对吸附过程有一定抑制;1 mol/L和2 mol/L氢氧化钠溶液对SA@LHMS再生效果较好,经3次再生仍然保留较高的吸附能力。SA@LHMS颗粒表面和截面形态以及吸附前后颗粒的表面形态差异明显;吸附前后颗粒表面能谱（EDS）分析以及红外光谱（FT-IR）分析结果显示,吸附过程中溶液中的氟离子（F^-）与颗粒表面及内部的羟基（—OH）发生配体交换。     

沸石吸附处理含磷废水的实验研究

静态吸附状态下对人造沸石处理含磷模拟废水进行了实验研究,探讨了沸石用量、磷初始浓度、吸附时间、温度及pH对除磷效果的影响。结果表明,不同磷初始浓度,沸石除磷效果也不同,当废水含磷（以P20s汁）为16mg^-1。时,最佳除磷条件是：沸石质量浓度为18g,L,废水pH为6．8在右,吸附时间为20min,30℃条件下,磷去除率可达98％,沸石作为废水除磷吸附剂具有很好的发展前景。     

Comparative Study of Zn2+, Cd2+, and Pb2+ Removal From Water Solution Using Natural Clinoptilolitic Zeolite and Commercial Granulated Activated Carbon. Equilibrium of Adsorption

Abstract

The aim of this work is to study the effectiveness of regional, low-cost natural clinoptilolitic zeolite tuff in heavy metal ions removal from aqueous solution, through comparative study with commercial granulated activated carbon. The equilibrium of adsorption of Cd²⁺, Pb²⁺, and Zn²⁺ on both adsorbents have been determined at 25, 35, and 45°C in batch mode. The granulated activated carbon has shown around three times higher adsorption capacity for Cd²⁺ and Zn²⁺ than natural zeolite, and almost the same adsorption capacity for Pb²⁺ as the natural zeolite. The metal ion selectivity series Pb²⁺ > Cd²⁺ > Zn²⁺, on a mass basis, has been obtained on both adsorbents. The Langmuir and Freundlich model have been used to describe the adsorption equilibrium. The thermodynamic parameters were calculated from the adsorption isotherm data obtained at different temperatures. The study of the influence of the acidity of the metal ion aqueous solution has shown an increase of metal ion uptake with increase of the pH. The sorption mechanism of Cd²⁺, Pb²⁺, and Zn²⁺ on natural zeolite changes from ion-exchange to ion-exchange and adsorption of metal-hydroxide with increase of the pH from 2 to 6 (and 7 for Zn²⁺). The preliminary cost calculation, based on adsorbents maximum adsorption capacity and their price, have revealed the potential of natural zeolite as an economic alternative to the granulated activated carbon in the treatment of heavy metal polluted wastewater.     

Ion‐exchange adsorption of calcium ions from water and geothermal water with modified zeolite A

The modified zeolite A was prepared by a two‐step crystallization method to remove scale‐forming cations from water and geothermal water. The adsorption kinetics, mechanism and thermodynamics were studied. The calcium ion adsorption capacity of the modified zeolite A was 129.3 mg/g (1 mg/g = 10^?3 kg/kg) at 298 K. The adsorption rate was fitted well with pseudo‐second‐order rate model. The adsorption process was controlled by film diffusion at the calcium ion concentration less than 250 mg/L (1 mg/L = 10^?3 kg/m³), and it was controlled by intraparticle diffusion at the concentration larger than 250 mg/L. The calculated mass‐transfer coefficient ranged from 2.23 × 10^?5 to 2.80 × 10^?4cm/s (1 cm/s = 10^?2m/s). Dubinin–Astakhov isotherm model could appropriately describe the adsorption thermodynamic properties when combined with Langmuir model. The adsorption process included not only ion exchange but also complexation between calcium and hydroxyl ions. The adsorption was spontaneous and endothermal. The high adsorption capacity indicates that the modified zeolite A is a suitable adsorption material for scale removal from aqueous solution. © 2014 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 61: 640–654, 2015     

钽铌冶炼高浓度氨氮废水处理试验研究

用化学沉淀法和离子交换法处理钽铌厂氨氮废水,并探讨了试验过程中的影响因素.实验结果表明,钽铌冶炼高浓度氨氮废水通过3次化学沉淀法连续处理,氨氮质量浓度由12 800 mg/L降到220.5 mg/L,再用离子(沸石)交换处理,控制反应时间为1.0 h,pH为9.0,温度为20℃,最终出水氨氮质量浓度降为10.7 mg/L.