NaX分子筛对氨氮废水的吸附性能研究

以煤造气废水为研究对象,采用沸石分子筛脱除废水中的氨氮,通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和比表面积测试法（BET）等方法,对沸石分子筛组成成分、晶体结构进行表征,考察了其对氨氮的吸附及再生性能。结果表明：该沸石分子筛为NaX型;分子筛对废水中的氨氮有较好的吸附效果,其平衡吸附量与氨氮浓度成正比、与投加量成反比;分子筛适宜用于废水的深度脱氮处理,在废水流速为4.5mL/min条件下吸附氨氮的效果较好;经过300℃热再生2 h后,10次吸附-解吸的再生率均在100%以上,具有良好的可再生性。     

改性沸石吸附氨氮及电化学再生研究

研究了改性沸石对氨氮的吸附效能、动力学机制以及电化学再生效果。间歇和连续试验结果表明:沸石经改性后,能高效去除水中的氨氮,其吸附等温式更符合Langmuir模型,沸石、改性沸石的饱和吸附量分别为8.09 mg/g和13.55 mg/g,沸石的钠型改性能显著提高吸附容量约40.3%;颗粒内扩散是改性沸石吸附氨氮的控制性步骤,可以利用Vermeulen的内扩散模型进行描述;利用电化学再生吸附饱和后的沸石,再生液为NaCl溶液,阳极涂覆RuO2-Ti,再生时间为3h,可高效地再生沸石,无二次污染物排出,对环境冲击较小。     

改性沸石去除水中低浓度氨氮的研究

分别利用无机盐、无机酸和稀土对天然沸石进行了改性处理,并从理论上阐述了不同方法对沸石进行改性的机理,提出了改性沸石的最佳制备方法,并采用X衍射的分析手段观察化学处理对载体的影响,探讨了改性沸石对NH4 吸附动力学以及再生实验.研究表明,3种方法均不同程度地提高了沸石去除氨氮的能力,其中利用无机盐改性的沸石的效果最佳,对NH4 的吸附动态符合Freundlich方程,与传统的化学凝聚法和生物法相比,具有工艺简单、高效、经济等优点.无机盐改性沸石制备最佳条件是:溶液中钠离子浓度为0.8 mol/L,在水浴温度70～75 ℃时,按固液比1∶50投加沸石,浸渍时间为2 h,过滤后滤饼在100 ℃下干燥1 h.     

复合沸石脱氮除磷性能研究

为降低污水中氮、磷的含量,采用吸附法去除水中的氮磷.对天然沸石进行改性、复合处理,结果表明,改性复合后沸石具备同步脱氮除磷的功能.复合沸石吸附氨氮的等温线较好地符合Freundlich等温线模型,而吸附磷的等温线较好地符合Langmuir等温线模型.叶洛维奇吸附动力学方程能更好地阐明复合沸石在脱氮除磷过程中的吸附机理....     

核磁共振和XPS法表征盐酸改性斜发沸石的光谱分析

以天然斜发沸石为研究对象,采用不同浓度的盐酸对其改性,分析了改性前后沸石对水中氨氮吸附能力的变化。运用XRD分析沸石的组成特性与骨架结构特征,运用核磁共振、FTIR与XPS表征骨架原子分布与特征变化以及改性后沸石酸性中心的变化。结果表示盐酸的改性机制主要是通过溶解沸石骨架中的四配位铝,溶出孔道杂质及H+置换沸石中的金属阳离子,减少可与氨氮离子进行交换的阳离子数量,导致沸石吸附氨氮的性能下降,但盐酸改性可作为预处理手段,提高复合改性的药剂利用率。     

HDTMA改性沸石同步去除氨氮和磷酸盐的效果及规律研究

天然沸石具有去除阳离子氨氮的作用,但不具有去除阴离子的作用.用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)对天然沸石进行改性.在静态条件下,利用天然沸石及改性沸石对模拟污水中氮磷的去除效果和规律进行了研究.结果表明,天然沸石对氨氮的去除率在75％以上,对磷几乎没有去除.HDTMA改性后的沸石对氨氮的去除率有所下降,但在5％之内;对磷酸盐的去除有明显提高,最佳改性剂质量浓度为30 g/L.随污染物质量浓度增加,改性沸石的吸附量增大,最后缓慢趋于平衡;吸附平衡数据与Langmuir等温吸附模型十分吻合.正交试验结果显示,混合溶液中各目标污染物之间没有相互干扰作用.氨氮的绝对浓度是改性沸石对氨氮吸附最主要的影响因素,表面活性剂质量浓度是改性沸石吸附磷酸盐最重要的影响因素.在污染物配比、污染物浓度级别、改性剂质量浓度分别为30:5、1和30 g/L时,改性沸石对磷酸根的去除率最大,为56.6％,同时氨氮的去除率高达93.6％.     

人造沸石对氨氮废水的吸附及其影响因素

采用人造沸石吸附废水中的氨氮,研究了投加量、反应时间及初始pH等因素对吸附效果的影响,分析了其等温吸附线和吸附动力学.结果表明:人造沸石能够有效地处理质量浓度为150～200 mg/L的氨氮废水,当初始pH值为5,人造沸石投加量为25 g/L时,反应120 min后,氨氮去除率可80％左右,人造沸石比天然沸石的吸附平衡时间缩短了约50％;投加量、反应时间和初始pH值对人造沸石的吸附都有影响.随着投加量的增加,人造沸石对于氨氮的去除率逐渐增加;随着反应时间的延长,人造沸石对氨氮的去除率逐渐增加,达到吸附平衡后,去除率不再增加;初始pH值对于吸附效果有较大影响,偏酸环境下去除率较高.人造沸石对氨氮的吸附行为符合Freundlich方程,且为优惠吸附;准一级方程比准二级方程能够更好地拟合吸附动力学试验数据,吸附速率随着投加量的增大而增大.     

养猪废水的吸附-过滤法初级处理试验研究

以实际养猪废水为对象,采用吸附-过滤法进行预处理,研究稻草滤料和稻草-沸石双层滤料在不同滤速下对养猪废水中CODCr、氨氮和磷的去除效果.结果表明,稻草-沸石双层滤料对CODCr、氨氮和磷的去除效果明显优于稻草滤料.以稻草-沸石双层滤料为过滤介质时,5 m/h的滤速下,CODCr、氨氮和磷的最大去除率分别达47 9%、72 9%和50 1%.研究表明,吸附-过滤预处理不仅能去除养猪废水中的CODCr、氨氮和磷,还能去除一定量的小分子有机物和臭味,同时附着大量固体有机物的稻草和吸附有氨氮、磷的沸石经过处理后可作为土壤改良剂或肥料,从而实现了农业固体废物的资源化利用.     

钠盐改性累托石处理染料废水对比试验研究

为了探究钠盐改性累托石(钠累托石)对不同染料废水的吸附性能,以钠累托石为吸附剂,采用静态吸附的方法,考察了焦磷酸钠改性累托石对亚甲基蓝、甲基紫、孔雀石绿、二甲酚橙染料废水的去除率效果,并结合扫描电镜(SEM)表征图进行了机理分析。结果表明,累托石经钠盐改性后层间距明显增大,对亚甲基蓝、甲基紫、孔雀石绿染料废水的去除率明显优于未改性累托石;并且钠累托石对小分子染料的去除效果好;对于二甲酚橙,钠盐改性累托石的去除率低于原累托石,但实验现象表明,钠累托石的处理效果明显高于原累托石。钠盐改性累托石对亚甲基蓝的吸附符合Langmuir规律,属单分子层吸附,动力学符合Lagergren准二级动力学规律。     

玉米芯生物炭对含盐污水中氨氮的吸附特性

以玉米芯为原料制备生物炭,并采用"盐酸+超声波"改性,研究了其对含盐污水中氨氮的吸附特性。结果表明,改性玉米芯生物炭的比表面积和酸性含氧官能团含量较改性前分别提高了7.5、18.2倍,在氨氮初始质量浓度为40 mg/L、盐度为0.45%、p H值为5.0、投加量为2.5 g时,对氨氮的吸附率可达79.4%。改性玉米芯生物炭在含盐条件下对氨氮的吸附过程更符合准二级动力学模型和Langmuir模型,理论最大吸附量为2.538 2~2.842 6 mg/g,显著高于改性前。热力学分析表明,玉米芯生物炭对含盐污水中氨氮的吸附主要为物理吸附,且是自发、放热及熵增加的过程。以HCl为解吸剂,改性前后玉米芯生物炭的最佳吸附-解吸循环次数分别为3、7次,再生后对氨氮的平衡吸附量分别为解吸前的85.1%、93.8%。     

改性沸石对印染废水深度处理的试验研究

采用改性沸石对印染废水进行深度处理,考察了沸石投加量、pH值、反应时间和振荡速度对改性沸石吸附效果的影响.结果表明:最佳吸附条件为沸石投加量2 g,振荡速率130 r/min,振荡时间60min,废水pH值9.33.正交试验可得,在沸石投加量、pH值、振荡时间3个影响因素中,振荡时间影响最大.     

壳聚糖改性沸石吸附废水中铍(Be)的试验研究

含铍(Be)废水主要产生于矿产的开采和冶炼等环节。采用碱性条件下负载壳聚糖的方式制取改性沸石,并分析了其吸附水中Be的特性、影响因素、动力学及等温线。FIR、SEM和XRD表征结果表明,壳聚糖负载于沸石表面,使沸石孔径结构和分布得以改善。两种沸石对Be的吸附在30~50 min内吸附速率最快,分别在120 min和200 min时达到表观吸附平衡,改性沸石达到平衡所需的时间明显缩短;两种沸石对Be的去除率随初始质量浓度增加而降低,当废水中Be质量浓度不超过排放标准的5倍时(≤0.025 mg/L),采用1.0 g/L改性沸石处理可以达到排放标准。准一级动力学方程和准二级动力学方程拟合沸石对Be的吸附较为准确,而孔内扩散方程拟合结果较差。Langmuir方程、Freundlich方程均能较好地描述沸石对Be的吸附等温过程。pH值在7~9时Be的去除率最高。改性沸石吸附性能受pH值影响较大,这可能是因为负载壳聚糖分子中的羟基(—OH)、氨基(—NH_2)等活性基团对pH值变化较为敏感。     

热改性膨润土对氨氮废水的处理

通过分析热改性膨润土的种类、搅拌时间、膨润土用量、废水pH值、废水温度、废水中氨氮质量浓度对处理结果的影响,研究了热改性膨润土对氨氮废水的处理情况.实验结果表明,5 g、300 ℃热改性膨润土,在搅拌时间为40 min时,对100 mL质量浓度为160 mg/L的氨氮废水的吸附效果较好,且达到了国家一级排放标准(15 mg/L).废水pH值越高处理效果越好,废水中氨氮质量浓度越高处理效果越差.     

痕量邻苯二甲酸酯在有机沸石上的等温吸附研究

用一定量的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵和阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠混合对天然沸石改性,制备了CTMAB改性沸石和SDS/CTMAB改性沸石两种有机改性沸石.采用静态吸附法研究了水中痕量邻苯二甲酸酯在天然沸石、CTMAB改性沸石、SDS/CTMAB改性沸石上的等温吸附情况和吸附机理.结果表明,天然沸石对邻苯二甲酸酯的吸附等温线呈非线性,为表面吸附;两种有机沸石的等温吸附曲线呈线性,主要为分配作用所致,分配作用的大小与有机碳含量、改性的表面活性剂种类有关.     

改性沸石用于饮用水除氟的试验研究

针对存在的氟污染饮用水问题,将天然沸石用NaOH和Al2(SO4)3溶液改性制成除氟材料.静态试验研究表明改性沸石除氟吸附反应快,其最佳pH值范围为5～9,而且对氟离子有较好的离子选择性能.通过动态试验研究发现降低进水流量和原水浓度可以增大滤层的吸附容量.2种再生方式对比试验表明用Al2(SO4)3溶液再生效果优于用NaOH和Al2(SO4)3溶液联合再生.     

改性沸石去除水中氟化物性能研究

以盐酸和氯化铁溶液为活性剂,用高温活化的方法将天然斜发沸石进行改性,对模拟含氟废水进行静态吸附试验,研究改性沸石对水中氟化物的吸附性能,考察了沸石粒径、投加量、吸附时间、pH值、初始质量浓度对氟化物处理效果的影响.结果表明,在活化沸石粒径为0.25～0.38 mm,用量为1.0g/100 mL,不调节酸碱度的条件下,常温下吸附2h,氟化物的去除率可达83％.绘制的吸附等温线较好地符合Langmuir吸附等温方程.     

饱和活性炭原位氧化再生及其在染料生化废水深度处理中的应用

以浙江省某染料厂吸附染料生化废水饱和的活性炭为研究对象,采用Fenton试剂对其进行原位氧化再生,将再生后的活性炭用于同种废水的吸附。考察了再生时间、双氧水投加量、pH值、H2O2与Fe2+物质的量比、Fenton试剂投加方式等因素对再生吸附效果的影响,得到了活性炭再生的最佳条件。结果表明,Fenton原位氧化方法对活性炭再生具有较好的效果,当pH值为1、双氧水投加量为1 mL/g、H2O2与Fe2+物质的量为20∶1、再生时间为180 min时,再生炭重新吸附废水,COD和TOC再生率分别达到49.93%、36.80%。经再生活性炭吸附处理,出水可以达到部分工业回用水要求。为期半年的半工业试验表明,活性炭吸附效果与小试结果基本吻合。     

沸石对含铬废水的处理

研究了天然沸石对含Cr3 的重金属废水的吸附与交换.考查了沸石用量,振荡时间,沉降时间,初始浓度,pH值几个条件对铬的去除的影响,并对沸石的饱和吸附量和再生进行了探讨.结果表明,天然沸石对Cr3 有很强的去除效果,并且容易再生.     

净水污泥对水中氨氮的吸附效能研究

采用自来水厂产生的废弃物——净水污泥制备吸附剂,研究了吸附剂制备条件及改性方法对氨氮去除效果的影响。通过EDX、XRD、FTIR、SEM和BET分析可知,净水污泥富含金属元素,表面粗糙,比表面积较大。正交试验结果表明,当焙烧温度为500℃、焙烧时间为3 h、净水污泥吸附剂的粒径为125~150μm时,净水污泥吸附剂对模拟废水中氨氮的去除效果最佳。分别采用酸、碱、盐对净水污泥进行改性,发现经3种物质改性的净水污泥吸附剂对氨氮的去除效果均优于未改性净水污泥,且碱改性净水污泥的去除效果最优,对氨氮的吸附量是未改性净水污泥的2.13倍。分别将吸附试验数据与Langmuir方程和Freundlich方程拟合,得出净水污泥对氨氮的吸附符合Langmuir方程。     

细菌-矿物复合吸附剂对重金属离子的吸附与解吸作用

将胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)KO2菌株在无氮培养基中培养得到细菌吸附剂,将K02分别接种到含有硅藻土或沸石粉的培养基中培养,得到细菌-硅藻土复合吸附剂和细菌-沸石复合吸附剂,研究三者对几种重金属离子的吸附和解吸作用.结果表明,细菌与矿物的复合吸附剂效果更好,解吸率也更高,其中细菌-沸石复合吸附剂效果最好.比较对Cu2+、Zn2+、Cd2+、Cd3+、pb2+的吸附作用.该吸附剂对Pb2+选择性最好,吸附率达97%,且吸附后可以自动聚集成团沉降,相比细菌和矿粉单独使用,沉降时间明显加快.用浓度均为0.1 mol/L的草酸、草酸铵、乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)、硝酸钠4种溶液作解吸剂,分别对上述3种吸附剂体系进行解吸.EDTA-2Na对3种吸附条件下的Pb2+解吸效果最好,最高达到90%.在应用细菌吸附剂和细菌-硅藻土吸附剂条件下,EDTA-2Na解吸效果从大到小为Pb2+、Cu2+、Cr3+其他解吸剂均对Cu2+效果最好;草酸的解吸率从大到小依次为Cu2+、Cr3+、Cd2+、Zn2+、Pb2+.而在采用细菌-沸石吸附剂条件下,不同解吸剂对不同重金属解吸效果完全不同.用EDTA-2Na做解吸剂,5种离子的解吸率都明显高于其他组,草酸对Cr3+解吸率最高.研究表明,对重金属离子废水吸附和解吸效果较好的组合为细菌-沸石吸附剂和EDTA-2Na.