摘要：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7 g/100 mL，沸石粒徑小于74 μm，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)吸熱過程，以物理吸附為主。
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)和水分子極易與周圍水溶液中陽離子發(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，沸石種類繁多，但以斜發(fā)沸石處理氨氮廢水效果比較佳。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。
1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)自浙江縉云沸石礦。
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'按照文獻(xiàn)(7)中規(guī)定方法進(jìn)行配制。
模擬氨氮廢水：無水氯化銨溶于水中配制。
儀器：空氣浴振蕩器，常州國華電器有限公司;7200可見分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司;XSB-70(B)200標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)篩，柳州探礦機(jī)械廠。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
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)沸石對氨氮吸附的影響，按下式計(jì)算氨氮去除率和斜發(fā)沸石對氨氮的吸附量
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