天然沸石在环境污染治理中的应用进展

在简要介绍天然沸石性能的基础上,着重综述了国内外天然沸石在大气污染治理、水污染治理、除臭抗菌和饮用水降氟软化等方面的最新研究和应用进展,并对其应用前景进行了展望。     

改性海泡石在环境污染治理中的应用

改性海泡石是一种纤维状富镁粘土矿物，其独特的层状结构和巨大的比表面使其具有吸附性强、离子交换能力大的特点，且具有二次污染小、可重复使用的优点，因此在污染治理方面的应用较为广泛。从天然海泡石、改性海泡石的结构与性质的比较上，对改性海泡石在废水治理、气体净化、土壤修复等污染治理方面的研究进展进行了评述，并对其开发利用进行了分析和探讨。     

天然沸石特性对含磷废水净化效果的影响

由于磷的存在导致水体产生富营养化等水质恶化的现象异常严峻,基于天然沸石处理含磷废水的实验方法,研究了沸石吸附废水溶液中磷素的净化过程, 考察了天然沸石的粒径大小、用量、吸附净化时间、搅拌强度、pH值等因素对吸附作用的影响, 分析确定了不同条件下沸石吸附磷素的理想条件.结果表明,随着沸石粒径减小,吸附剂的比表面积增大,吸附质的扩散速率也越大,对吸附越有利;随着沸石投加量的增加,废水中磷元素的去除率呈现出"增加-减少-增加"的演化趋势;天然沸石的吸附具有快速吸附,缓慢平衡的特点;最佳的搅拌强度是在150 r/min;在中性或者碱性条件下,沸石的去除率比较理想.     

改性天然沸石去除水中氨氮的研究

分别采用NaCl、KCl和CaCl2对黑龙江省某市天然沸石进行改性，考察了pH值、氨氮初始浓度以及温度对改性沸石交换性能的影响，并对改性沸石的交换动力学进行了研究。结果表明，NaCl和KCl改性对沸石原矿交换容量有不同程度提高，而KCl改性后容量有所降低。pH、NH4初始浓度以及温度对交换性能有明显影响，pH6．0附近沸石交换容量最大；NH4初始浓度越高，反应速度越快，相同初始浓度下，钾型沸石交换速度较快，而沸石原矿交换速度最慢。采用Langmuir型离子交换等温线进行非线性回归的结果显示，低温有利于交换反应的进行。溶液中NH4^＋在改性沸石上的离子交换反应可采用Vermeulen模型描述，沸石原矿拟合相关系数较差。改性沸石多次再生后，其交换容量均有所降低。     

天然沸石颗粒对NH4+动态吸附过程中的离子交换特性研究

采用天然斜发沸石颗粒,进行了沸石吸附水溶液中NH4+的动态吸附实验研究.实验结果表明,沸石颗粒粒径、沸石床高度、上升流速、进水氨氮浓度、进水水质等因素对沸石颗粒吸附NH4+有着明显的影响,在工程实践应用时,要根据动态吸附实验结果选择合适的设计及运行参数.离子交换机理研究表明,Na+首先被交换出来,随着反应进行,Ca2+...     

天然沸石颗粒对NH4^＋动态吸附过程中的离子交换特性研究

采用天然斜发沸石颗粒,进行了沸石吸附水溶液中NH4^＋的动态吸附实验研究。实验结果表明,沸石颗粒粒径、沸石床高度、上升流速、进水氨氮浓度、进水水质等因素对沸石颗粒吸附NH4^＋有着明显的影响,在工程实践应用时,要根据动态吸附实验结果选择合适的设计及运行参数。离子交换机理研究表明,Na^＋首先被交换出来,随着反应进行,Ca^2＋浓度逐渐增加,两者成为离子交换的主要对象。对于人工氨氮配水,整个运行期间金属阳离子液相增加量明显大于NH4^＋去除量,这与金属阳离子在固液两相间的再分配作用有关;对于厌氧工艺出水,在吸附初期,NH4^＋去除量大于金属阳离子液相增加量,随着反应进行,两者逐渐持平。     

改性天然沸石去除水中氨氮的研究

分别采用NaCl、KCl和CaCl2对黑龙江省某市天然沸石进行改性,考察了pH值、氨氮初始浓度以及温度对改性沸石交换性能的影响,并对改性沸石的交换动力学进行了研究.结果表明,NaCl和KCl改性对沸石原矿交换容量有不同程度提高,而KCl改性后容量有所降低.pH、NH4 初始浓度以及温度对交换性能有明显影响,pH 6.0附近沸石交换容量最大;NH4 初始浓度越高,反应速度越快,相同初始浓度下,钾型沸石交换速度较快,而沸石原矿交换速度最慢.采用Langmuir型离子交换等温线进行非线性回归的结果显示,低温有利于交换反应的进行.溶液中NH4 在改性沸石上的离子交换反应可采用Vermeulen模型描述,沸石原矿拟合相关系数较差.改性沸石多次再生后,其交换容量均有所降低.     

铁、锰氧化细菌在环境污染治理中的应用

对各种铁、锰氧化细菌的生理生化特性进行了讨论，介绍了铁锰氧化细菌在环境污染治理方面的应用，并提出了今后研究工作的重点及亟待解决的问题。     

氢氧化镁在环境污染治理中的应用研究进展

本文综述了不同种类氢氧化镁工业产品的特性有其在废水处理、烟气脱硫等方面的应用进展，并讨论了在我国的应用趋势。     

天然沸石对海水中氨氮的吸附特性

以天然沸石为吸附剂进行吸附海水中氨氮实验研究,考察了沸石粒径、反应液pH值和盐度对吸附效果的影响,对吸附动力学和热力学特性进行了探讨。实验结果表明,天然沸石粒径越小,越有利于其对海水中氨氮的吸附,反应液pH值对氨氮吸附影响较小,但在碱性条件下NH4+能够与海水中的Mg2+、PO43-反应生成MgNH4PO4·6H2O沉淀,导致反应液氨氮平衡浓度降低。随着海水盐度梯度增加,天然沸石对氨氮的吸附量呈显著下降趋势。天然沸石对海水中氨氮的吸附是快速吸附、缓慢平衡的过程,吸附过程较好地满足准二级动力学模型。吸附等温线更好地符合Langmuir等温吸附方程,通过热力学计算发现,△G0为负值,而△H0和△S0均为正值,说明天然沸石对海水中氨氮的吸附是吸热易发过程。     

改性海泡石在环境污染治理中的应用

改性海泡石是一种纤维状富镁粘土矿物 ,其独特的层状结构和巨大的比表面使其具有吸附性强、离子交换能力大的特点 ,且具有二次污染小、可重复使用的优点 ,因此在污染治理方面的应用较为广泛。从天然海泡石、改性海泡石的结构与性质的比较上 ,对改性海泡石在废水治理、气体净化、土壤修复等污染治理方面的研究进展进行了评述 ,并对其开发利用进行了分析和探讨。     

天然和巯基改性沸石吸附水溶液中重金属Hg2+的特征研究

为了提高沸石对汞的吸附性,利用半胱胺盐酸盐对天然斜发沸石进行改性,制得巯基改性沸石。研究了吸附剂用量、pH值、温度、Hg²⁺浓度和吸附时间对沸石和巯基改性沸石吸附Hg²⁺的影响,并进一步研究了吸附机理。结果表明,巯基改性沸石吸附Hg²⁺受pH值、温度的影响较小,吸附机制主要是沸石表面的硫与Hg²⁺的化学反应。而天然沸石对Hg²⁺的吸附主要是离子交换作用,受温度、pH值等的影响较大,随温度的升高吸附量下降。整个吸附过程以较快的速度进行。天然沸石在吸附时间为1 h、巯基改性沸石在0.5 h时基本达到吸附平衡。吸附条件试验和Langmuir等温吸附模型都表明,巯基改性沸石对Hg²⁺的吸附能力得到了很大的提高,吸附容量由8.06 mg/g 提高到19.88 mg/g,提高了146.65%。     

微波在环境污染治理工程中的应用

微波加热技术在环境污染治理中正逐步得到应用。本文主要介绍了微波加热技术的基本原理和优缺点及近年来微波加热技术在污染土壤的修复、废物处理、活性炭再一和废气处理等领域的应用进行综述，并与传统的处理技术进行比较，分析该技术进一步推广应用的限制因素，同时对该技术今后在环境污染治理工程中应用的发展方向进行了预测。     

天然和巯基改性沸石吸附水溶液中重金属Hg^2＋的特征研究

为了提高沸石对汞的吸附性,利用半胱胺盐酸盐对天然斜发沸石进行改性,制得巯基改性沸石。研究了吸附剂用量、pH值、温度、Hg^2＋浓度和吸附时间对沸石和巯基改性沸石吸附Hg^2＋的影响,并进一步研究了吸附机理。结果表明,巯基改性沸石吸附Hg^2＋受pH值、温度的影响较小,吸附机制主要是沸石表面的硫与Hg^2＋的化学反应。而天然沸石对Hg^2＋的吸附主要是离子交换作用,受温度、pH值等的影响较大,随温度的升高吸附量下降。整个吸附过程以较快的速度进行。天然沸石在吸附时间为1h、巯基改性沸石在0．5h时基本达到吸附平衡。吸附条件试验和Langmuir等温吸附模型都表明,巯基改性沸石对Hg^2＋的吸附能力得到了很大的提高,吸附容量由8．06mg／g提高到19．88mg／g,提高了146．65％。     

铁、锰氧化细菌在环境污染治理中的应用

对各种铁、锰氧化细菌的生理生化特性进行了讨论 ,介绍了铁锰氧化细菌在环境污染治理方面的应用 ,并提出了今后研究工作的重点及亟待解决的问题     

沸石滤料曝气生物滤池启动性能研究

沸石滤料曝气生物滤池（ZBAF）对氨氮的去除包括生物硝化和离子交换两种作用。中试装置启动试验表明，初期对氨氮的去除以离子交换作用为主，末期以硝化作用为主，不能以氨氮总去除率达到稳定作为启动过程结束的标志。而应以氨氮硝化去除率达到稳定作为标志，沿程试验表明，硝化细菌对沸石的“生物再生功能”，实质是已被沸石交换的氨氮被水中浓度较大的其他阳离子交换下来后，被硝化菌所利用的现象；石表面有生物膜时，仍具有交换氨氮能力。     

硅烷化改性沸石对重金属离子的吸附性能

制得一种用于重金属废水处理的新型硅烷化改性沸石吸附剂,成本低、效果显著且稳定。通过对改性沸石表征,分析了改性对沸石结构的影响。结果表明,改性一定程度降低了原沸石的晶体特征,但基本上保持了其结构组成;硅烷化改性成功地在沸石上接枝了氨基。对硅烷化沸石的特性研究,得出硅烷化沸石对Ni2+、Cu2+、Zn2+和Pb2+吸附最佳投加量为1、1、1.6和0.6 g/L,且此时对4种离子的去除率也较好;吸附动力学研究得出,其吸附过程可用二级动力学方程较好地拟合;吸附达到平衡时,4种金属离子的平衡吸附量分别为11.23、17.41、15.45和59.42 mg/g;硅烷化沸石对金属离子的吸附行为更符合Langmuir模型,为化学吸附;在酸性条件下(pH=2～6),硅烷化沸石仍保持一定的吸附能力,具有一定的耐酸性。     

NaY沸石分子筛在VOCs处理中的应用

为深入研究分子筛吸附VOCs的性能,采用固定床动态吸附法,对NaY分子筛吸附3种典型VOCs的性能进行了探究,考察了吸附温度、湿度、进气浓度和吸附质物理性质对吸附容量的影响,并探讨了NaY分子筛的循环使用性能;通过Yoon-Nelson模型,从吸附动力学角度,对单组分VOCs吸附穿透曲线进行了拟合。结果表明：NaY分子筛对3种VOCs的吸附饱和时间分别为丙酮355 min,邻二甲苯320 min,乙酸乙酯220 min;相对应的平衡吸附容量分别为丙酮176 mg·g⁻¹,邻二甲苯196 mg·g⁻¹,乙酸乙酯185 mg·g⁻¹。NaY分子筛对VOCs吸附能力排序为邻二甲苯>乙酸乙酯>丙酮。温度由303 K升至328 K时,3种VOCs吸附容量均分别下降,邻二甲苯下降3.66%,乙酸乙酯下降2.87%,丙酮下降10.0%;VOCs相对湿度为30%时,吸附容量显著降低;进气浓度为660 mg·m⁻³时,出现吸附交叉的现象;NaY分子筛具有较好的循环使用性;吸附容量与沸点、分子质量存在正相关关系;3种VOCs在NaY分子筛固定床的吸附速率排序为乙酸乙酯>邻二甲苯>丙酮。Yoon-Nelson模型能够较好地模拟NaY分子筛吸附不同VOCs的过程,为分子筛的工业应用提供了参考。     

添加天然沸石和石灰对土壤镉形态转化的影响

采用土壤培养实验,研究镉污染土壤中添加沸石、石灰及两者配施对土壤pH值和土壤镉形态变化的影响。结果表明,土壤pH值随沸石用量的增加而增加,随培养时间呈现先增加后下降并逐渐趋于稳定的趋势,但均高于对照。高剂量石灰的处理对土壤pH的影响最大,与对照相比土壤pH提高了3.33个单位。在土壤5~50 d培养过程中,石灰处理的土壤交换态镉含量呈现先逐渐降低而后略有升高的趋势,其余处理均呈下降趋势。培养50 d后,高剂量的沸石、石灰及高剂量沸石与石灰配施处理的土壤交换态镉含量从5 d时的67.54、61.95和55.56 mg/kg降低至54.65、49.93和45.96mg/kg。相关分析表明,不同培养时期交换态镉含量与土壤pH值呈负相关关系。在10个处理中,L2Z3(石灰2 g/kg土和沸石60 g/kg土)组合处理效果最好,使土壤交换态镉含量下降了34.68%,碳酸盐结合态镉含量上升了4.30%,铁锰氧化结合态镉含量上升了16.97%,有机结合态镉含量上升了1.31%,残渣态镉含量上升了12.11%。