沸石除氨氮特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)方法

[發(fā)布日期：2019-12-17]　瀏覽：281次

實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)原料
實(shí)驗(yàn)所用天然斜發(fā)沸石，產(chǎn)品來(lái)自本廠。
1.2儀器與試劑
試劑：氯化鈉溶液、硫酸鋅、氫氧化鈉、碘化鉀、碘化汞、酒石酸鉀鈉、氯化銨等，均為市售分析純化學(xué)品。
納氏試劑、模擬氨氮廢水：無(wú)水氯化銨溶于水中配制。
儀器：空氣浴振蕩器，7200可見(jiàn)分光光度計(jì)，XSB-70(B)200標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)篩。
1.3實(shí)驗(yàn)方法
在溫度298K下，取100ml一定濃度的氨氮廢水于250ml錐形瓶中，向其加入一定質(zhì)量和粒徑的斜發(fā)沸石，將各錐形瓶置于空氣振蕩器中以200r/min的速度震蕩一定時(shí)間后靜置，取上清液，用納氏試劑分光光度法測(cè)定水樣的吸光度，由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出溶液中剩余氨氮濃度，比較不同實(shí)驗(yàn)條件下，斜發(fā)沸石對(duì)氨氮吸附的影響，計(jì)算氨氮去除率和斜發(fā)沸石對(duì)氨氮的吸附量。

      沸石是一族架狀結(jié)構(gòu)的多孔性含水鋁硅酸鹽礦物，硅氧四面體是其基本單位，其中部分Si4+被Al3+所取代，為了中和負(fù)一價(jià)的氧離子，就會(huì)有相應(yīng)的金屬陽(yáng)離子加入其中，這些與晶格聯(lián)系較弱的堿金屬（堿土金屬）和水分子較易與周?chē)芤褐嘘?yáng)離子發(fā)生交換作用，因而沸石具有良好的離子交換選擇性能。又因沸石具有不同連接方式的的硅（鋁）氧四面體結(jié)構(gòu)，沸石中便形成了大量的孔穴和孔道，因其表面積很大，大量分子進(jìn)入其中，因而具有很好的吸附性能，故在污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。此外，沸石種類(lèi)繁多，但以斜發(fā)沸石處理氨氮廢水效果較滿意。研究人員用斜發(fā)沸石處理氨氮廢水均取得良好的效果。因此，本文對(duì)斜發(fā)沸石進(jìn)行靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，探討了沸石粒徑、PH值、投加量等對(duì)吸附的影響，研究其吸附動(dòng)力學(xué)、吸附等溫線及其熱力學(xué)，旨在為斜發(fā)沸石的應(yīng)用提供一些信息。

     以斜發(fā)沸石為吸附劑處理氨氮廢水，研究了斜發(fā)沸石粒徑、反應(yīng)時(shí)間、廢水pH、廢水氨氮初始濃度、斜發(fā)沸石用量對(duì)吸附的影響，分析了斜發(fā)沸石的吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)特征。結(jié)果表明，在298 K下，當(dāng)斜發(fā)沸石用量為7g/100 mL，沸石粒徑小于1.5mm，廢水氨氮初始濃度為200 mg/L，pH為7，吸附時(shí)間為3 h時(shí)，廢水中氨氮的去除率可達(dá)到92.71%，斜發(fā)沸石吸附氨氮符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。在溫度為298~318 K之間時(shí)，吸附等溫線更好地符合Freundlich方程。在此基礎(chǔ)上，熱力學(xué)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，ΔH0 >0、ΔG0<0、ΔS0>0，表明氨氮在斜發(fā)沸石上的吸附是自發(fā)吸熱過(guò)程，以物理吸附為主。