改性Zr-Na/Zeolite双功能沸石脱除水溶液中氨氮和磷性能研究

采用氯化钠离子交换和氯氧化锆沉积沉淀两步法改性天然沸石,得到具有脱除水中氨氮和磷的双功能锆钠改性天然沸石（Zr-Na/Zeolite）,考察了不同pH、溶液初始质量浓度和温度下Zr-Na/Zeolite对氨氮溶液、含磷溶液及氮磷共存溶液的吸附情况。结果表明,Zr-Na/Zeolite能够在保持Na改性沸石（Na/Zeolite）优良的吸附氨氮性能的基础上,极大地提高吸附磷的能力。在不同pH下,Zr-Na/Zeolite 吸附氨氮和磷的效果呈现不同的规律。对于氨氮,水溶液pH在4~8时具有最佳吸附性能,最高吸附量达到4.5 mg/g。对于含磷阴离子,脱磷能力随pH的升高而降低,吸附容量从pH=2时的4.71 mg/g降到pH=10时的2.20 mg/g。溶液初始质量浓度从10 mg/L提高到200 mg/L时,氨氮和磷的单位吸附容量分别从1.42和2.46 mg/g提高到11.6和11.8 mg/g,去除率分别从57.0%和98.2%降低到23.2%和23.6%。溶液温度从25 ℃升高到45 ℃,氨氮的吸附容量提高了10%,磷的吸附容量提高了11%。磷和氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型。0.1 mol/L NaOH和1.0 mol/L NaCl混合溶液可以再生Zr-Na/Zeolite,循环吸附14次,吸附效率几乎保持不变。     

沸石改性及其对水中氨氮去除实验研究

实验研究了改性沸石对水中氨氮的吸附效果及影响其吸附的主要因素,研究结果表明:焙烧改性对沸石的结构产生破坏,降低了沸石的吸附能力;酸改性沸石未能提高其对水中氨氮的去除率;碱改和盐改性的沸石对氨氮的吸附能力有增强作用,其中Na Cl、Na OH改性的沸石对氨氮的吸附能力增强作用较为明显。改性时间、温度、改性剂浓度对改性效果均有一定影响,其中温度越高,改性后沸石对氨氮的去除效果越好。改性温度达到70℃时,浓度为1.0 mol/L的Na OH溶液改性的沸石对氨氮的最大吸附量达到0.57 mg/g。     

改性沸石处理低浓度氨氮水的实验研究

在对NaCl改性沸石吸附处理模拟氨氮水单因素研究基础上,对该吸附过程的吸附等温线及动力学模型进行了分析。实验结果表明:在最佳改性条件下得到的NaCl改性沸石在室温(27℃),初始氨氮浓度30 mg/L,溶液pH值6,投加量5 g/L以及反应时间90 min时,氨氮去除率高达90.7%,吸附剂的吸附容量为8.97 mg/g。且吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型,其相关系数为0.9973。吸附动力学分析表明,NaCl改性沸石吸附模拟氨氮水更符合准二级动力学模型,其相关系数为0.9988。     

斜发沸石对NH_4~+-N的吸附解吸及其改性方式研究

通过实验研究了斜发沸石对模拟废水中氨氮的吸附解吸特性及其改性方式。结果表明,采用Langmuir模型更利于描述斜发沸石对氨氮的吸附行为(R~2=0.9991),最大吸附量为5.96 mg/g;沸石吸附呈现"快速吸附,缓慢平衡",其过程符合准二级吸附动力学方程(R~2=0.9992)。沸石吸附越接近饱和越利于解吸,在0.1 mol/L的盐酸溶液中解吸率高达54%。盐改性更利于提高沸石对氨氮的去除,沸石在0.1 mol/L的NaCl溶液中改性2 h后,其对NH_4~+-N的去除率达83.3%,是天然沸石的1.32倍。     

改性沸石除磷性能的试验研究

以天然沸石为原料,经Mg、Al盐化学改性制得改性沸石,利用改性沸石处理含磷废水。探讨了沸石用量、废水酸度、吸附时间、废水含磷浓度等因素对除磷效果的影响。结果表明,改性时沸石、氯化镁、氯化铝三者质量比为2︰3︰1,处理100 mL含磷废水时沸石用量为1.5 g,废水pH为4～11,吸附时间为15 min,废水含磷(以P计)60 mg/L以下时,磷的去除率达99%以上。吸附符合Freundlich等温方程,吸附总速率常数ka=0.3736。     

超声与改性沸石强化处理高浓度氨氮废水

在对人造沸石进行NaCl溶液浸泡改性处理的基础上,采用超声强化吸附氨氮的传质过程。通过氨氮吸附试验、表征分析和吸附等温线拟合,进一步考察了改性沸石在超声和非超声条件下对氨氮的吸附特性,叠加超声作用后,溶液中氨氮去除效果更显著。试验结果表明,浓度为0.8 mol/L的NaCl溶液对人造沸石改性效果最佳;当改性沸石投加量为50g/L、吸附时间为40 min、常温为25℃、pH呈中性、超声功率为240 W时,氨氮去除效果最好。Langmuir和Freundlich吸附等温曲线皆可较好描述改性沸石对氨氮的吸附过程。     

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%。     

改性凹凸棒石和沸石对氨氮废水吸附性能的研究

采用焙烧、钠化、酸化和碱化4种改性方法对天然凹凸棒石和沸石进行改性,其中碱化改性对氨氮吸附能力提高最大,研究了碱化样品的结构及对氨氮废水的吸附性能。结果表明,碱改性品在氨氮溶液初始浓度300 mg/L,pH值2.5~8.0时,对氨氮的吸附量较高;对氨氮的吸附等温线符合Freund lich和Langmu ir方程式。同时,对氨氮的吸附动力学符合准二级吸附动力学模型,并以化学吸附为主。用于畜禽废水处理中,对氨氮去除率最高达到87.6%。     

改性粉煤灰处理含磷废水的研究

采用浓硫酸固相反应法对粉煤灰进行改性用于含磷废水的净化,考察了pH值,吸附剂用量,磷初始浓度,反应时间对净化过程的影响。通过实验发现溶液pH值在4-10范围内对磷的吸附过程影响不显著,改性粉煤灰可以在较宽的pH值范围内进行脱磷处理;随着粉煤灰加入量的增加和初始溶液中磷酸根浓度的降低,磷的净化率逐渐增加。对于含磷50 mg/L的溶液,当粉煤灰的投加量为1.5%时,磷的吸附效率可达99.66%,净化后水中含磷量为0.17 mg/L。改性粉煤灰对水中磷的净化过程速度较快,5 min可达到最大净化率。改性粉煤灰对磷的吸附等温线符合Freudlich方程。     

氢氧化钙改性沸石对磷酸盐的吸附特性

采用氢氧化钙对天然沸石进行改性,考察了沸石投加量、初始pH值和吸附时间等对改性沸石吸附磷酸盐的影响,分析了等温吸附及吸附动力学特性,探讨了改性沸石吸附磷酸盐的机理。结果表明,沸石在氢氧化钙浓度为0.25 mol/L,改性时间为24 h的条件下对磷酸盐去除效果最佳;在初始磷酸盐浓度为10 mg/L,沸石投加量为60 g/L,吸附时间为24 h的条件下,改性沸石对磷酸盐的去除率可达97%;改性沸石对磷酸盐的吸附过程符合准一级动力学方程;在20℃时,Freundlich等温方程式能更好地描述改性沸石对磷酸盐的吸附行为,而在30℃时Langmuir等温方程式更适合;改性沸石吸附磷酸盐的主要机理是化学吸附。     

沸石吸附城市有机废弃物厌氧发酵沼液氨氮研究

采用天然沸石、NaCl改性沸石和氯化十六烷基吡啶(CPC)改性沸石吸附沼液中的氨氮,考察了沸石投加量、沼液pH和吸附时间等因素对沼液中氨氮吸附效果,分析了3种沸石对沼液中氨氮的吸附动力学过程。结果表明,对100 m L沼液,NaCl改性沸石对沼液氨氮的吸附性能大于天然沸石和CPC改性沸石,在投加量为20 g、沼液pH为6～8、吸附时间为120 min时,吸附效果为佳;天然沸石投加量为25 g、沼液pH为8、吸附时间为180 min时效果为佳;而CPC改性沸石一直处于较低的吸附水平,不适用于沼液氨氮的吸附。准1级反应动力学方程模型能较好的描述3种沸石吸附沼液中氨氮的过程。     

载铝改性沸石除氟的热力学和动力学机理研究

本文依次采用1.0 mol/L的氢氧化钠和10％的硫酸铝改性天然沸石,然后经过焙烧得到载铝改性沸石样品.对天然沸石和改性沸石的吸附性能做了比较,考查了溶液pH值和温度对改性沸石吸附容量的影响,并对吸附过程进行了动力学和热力学研究.结果表明:改性沸石的吸附容量远远大于天然沸石,在溶液pH值为6,温度为室温时改性沸石的吸附容量达到最佳为1.44 mg/g;改性沸石对氟离子的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附热力学过程符合Freundlich模型,不同温度下的吸附热力学的吉布斯自由能以及焓变和熵变均为负值表明该吸附过程为自发放热反应;初步探讨了载铝改性沸石对氟离子吸附过程的反应机理.     

铁改沸石处理含铬废水的实验研究

采用改性沸石处理含铬废水,研究沸石的最佳改性工艺以及处理废水的最佳条件,通过吸附热力学研究探讨改性沸石的吸附行为。实验结果表明:原沸石的最佳改性浓度为0.4mol/L的氯化铁溶液,最佳投加量为1.5g,最佳pH值为5。原沸石对铬的平衡吸附量为0.2873mg/g,而改性沸石对铬的平衡吸附量为0.7492mg/g,Langmuir方程比Freundlich方程更好地描述铬在原沸石和改性沸石上的吸附行为。     

沸石的改性工艺及其吸附除磷特性研究

研究了组合改性沸石的最佳制备方法,以及不同改性方式和pH对改性沸石除磷效果的影响。通过吸附动力学与吸附等温线探究其吸附机理并使用扫描电镜对改性前后的沸石进行表征。结果表明,最佳的改性方案为2.0 mol/L NaOH溶液和2.0 mol/L聚合氯化铝(PAC)溶液组合改性。当废水pH=7时该改性沸石除磷效果最佳,此时除磷率为98.74%,其吸附符合准二级动力学方程和Langmuir模型。扫描电镜表征结果表明,碱改性和铝改性均可改变沸石的孔隙结构,增加吸附点位。     

热改性铝污泥对水中磷的吸附性能

考察了接触时间、pH、投加量对热改性铝污泥吸附磷的影响,确定了其最佳吸附条件和影响因素顺序。结果表明,除磷影响因素依次为磷溶液初始浓度接触时间溶液pH投加量,改性铝污泥吸附除磷的最佳条件:初始磷浓度为60.00 mg/L,pH值为3.0,投加量为4 g/L,振荡反应时间为4 h,改性铝污泥对磷的最高去除率达77.2%。     

镁改性植物源生物炭的制备及其对磷酸盐的吸附特性

为处理含磷废水和实现农业废弃物的资源化利用，将小麦秸秆制成生物炭，通过MgCl₂溶液对其进行浸渍改性，探究改性生物炭对水中磷酸盐的吸附特性。结果表明：热解温度为600℃，0.1 mol/L MgCl₂溶液改性得到的小麦秸秆生物炭(WS-0.1Mg-600)在pH=7、初始磷酸盐浓度为10 mg/L时，对磷酸盐吸附效果最好；WS-Mg-600投加量为1.25 g/L时，对磷酸盐吸附量为(4.02±0.46)mg/g;WS-Mg-600吸附磷酸盐最佳pH为10。吸附过程符合拟二级动力学方程以及Langmuir模型，表明该吸附过程是以化学吸附为主，并为单层吸附。     

沸石改性吸附重金属离子(Cu2+)技术研究

为处理工业园区因不断扩大规模而产生的大量重金属污染废水，介绍了重金属污染废水的危害和目前的污水处理的方法。进行了三种改性沸石对铜离子的吸附试验研究，结果表明，天然沸石经过Na OH溶液改性吸附性能提升最大，当沸石用量为2 g时，Na OH溶液改性沸石对Cu2+的吸附量达到了89.64 mg/g。     

用硫酸改性粉煤灰处理含磷废水的研究

以硫酸对粉煤灰进行改性用于含磷废水的净化,考察了pH值,吸附剂用量,磷初始浓度,反应时间、反应温度对净化过程的影响。通过实验发现溶液pH值在8~11范围内对磷的吸附过程影响不显著,改性粉煤灰可以在较宽的pH值范围内进行脱磷处理;随着粉煤灰加入量的增加和初始溶液中磷酸根浓度的降低,磷的净化率逐渐增加。对于含磷<80 mg/L的溶液,当粉煤灰的投加量为3%时,反应温度40℃,磷的吸附效率可达97.6%。改性粉煤灰对水中磷的净化过程速度较快,30~40 min可达到最大净化率。     

镧改性磁性介孔二氧化硅对磷酸盐的吸附性能研究

针对高浓度含磷废水排放加剧水体富营养化的问题,制备了一种吸附容量高易于磁分离回收的镧改性磁性介孔二氧化硅纳米粒子(MMSNPs-La),考察投加量、pH值、初始浓度和吸附时间对磷酸盐吸附过程的影响。结果表明,MMSNPs-La对磷酸盐最佳投加量为0. 1 g/L,吸附pH为7. 0,吸附平衡时间为120 min,最大吸附容量为55. 8 mg/g;吸附符合Langmuir等温模型,拟合所得理论吸附容量qemax为57. 1 mg/g,吸附动力学过程遵循准二级动力学;吸附饱和MMSNPs-La可以用3 mol/L的Na OH溶液很好地解吸,5次吸附-脱吸后仍保持较好的吸附性能。     

片沸石处理氨氮废水的实验研究

以片沸石为吸附剂处理氨氮废水,研究了吸附剂粒径、反应时间、废水pH、氨氮初始含量、沸石投加量对吸附的影响,分析了片沸石的吸附动力学和热力学特征。结果表明,在298K下,当投加沸石质量为8g、粒径为74μm、废水用量为100 mL,初始氨氮质量浓度为50 mg/L、pH为7、吸附时间3 h时,废水中氨氮的去除率可达到70.83%,天然片沸石吸附氨氮符合准2级动力学方程。在温度为298~318 K时,吸附等温线更好地符合Freundlich方程;热力学计算发现ΔH0、ΔG0、ΔS0,表明氨氮在片沸石上的吸附是自发吸热过程,以物理吸附为主。