改性沸石在河道治理中氨氮吸附-脱附工艺的研究
改性沸石在河道治理中氨氮吸附-脱附工艺的研究
一、引言
氨氮是一种常见的水污染物，来自农业排放、城市污水处理厂和工业废水等源头，对水体造成严重的污染。氨氮的排放不仅影响水生态环境，还对人体健康造成威胁。对氨氮的治理成为当前水环境保护的重要课题之一。改性沸石具有很好的吸附特性，被广泛应用于水处理领域。本研究旨在探讨改性沸石在河道治理中氨氮吸附-脱附工艺的研究，为水体治理提供新的思路和方法。
二、改性沸石对氨氮的吸附特性
1.改性沸石表面结构和功能基团
改性沸石具有丰富的孔隙结构和大量的活性位点，能够有效吸附水体中的有机物质和无机物质。通过表面处理和功能基团引入，改性沸石的吸附性能得到了极大的增强，对氨氮的吸附能力也随之提高。
2.改性沸石对氨氮的吸附动力学
研究表明，改性沸石对氨氮的吸附是一个快速的过程，吸附速率快，吸附量大。在不同溶液浓度和pH条件下，改性沸石对氨氮的吸附量呈现出不同的变化规律。这为河道治理中氨氮的吸附提供了理论基础。
三、改性沸石氨氮吸附-脱附工艺研究
1.改性沸石氨氮吸附工艺
利用改性沸石对水体中的氨氮进行吸附处理，可以有效地去除水体中的氨氮污染物。通过实验发现，在一定的操作条件下，改性沸石对氨氮的吸附效果非常显著，吸附率高达90%以上。这为改性沸石在河道治理中的应用提供了可靠的技术支撑。
2.改性沸石氨氮脱附工艺
在改性沸石吸附了大量氨氮后，如何对其进行脱附处理是一个关键问题。研究发现，通过调整酸碱度、温度和浓度等条件，可以有效地实现氨氮的脱附。脱附后的改性沸石可以再次被使用，具有良好的再生性能，为后续的治理工作提供了便利。
四、改性沸石在河道治理中的应用前景
改性沸石具有很好的吸附-脱附性能和再生能力，适合用于河道治理中氨氮的去除。通过改性沸石技术，可以快速高效地处理水体中的氨氮污染物，提高水体的水质，改善水
生态环境。改性沸石对环境友好，无毒无害，对水体生物和植物没有不良影响。改性沸石在河道治理中的应用前景非常广阔。
五、结论
改性沸石在河道治理中氨氮吸附-脱附工艺的研究具有重要的理论和实践意义。通过对改性沸石的吸附特性和氨氮的处理工艺进行研究，为水体治理提供了新的思路和方法。改性沸石技术具有很好的应用前景，对于改善水环境质量，保护水生态环境具有积极的意义。希望本研究可以为相关领域的学者和工程技术人员提供参考和借鉴，推动改性沸石技术在水环境治理中的广泛应用。
改性沸石的改性方法及应用
改性沸石的改性方法及应用 改性沸石包括范围很广，从经简单的离子交换处理直到结构完全崩塌而得到的产品都属改性沸石范围。天然沸石经过改性，可以明显提高其孔隙率及表面活性，提高吸附性能、离子交换性能及交换容量等，从而提高其使用价值。 1、利用离子交换原理改性 沸石的离子交换性能在无氧和有氧的情况下进行，适用范围较广，所以这种改性方法应用广泛。用酸和碱分别改性沸石，从电镜分析中看出，经过改性的沸石表面明显伸展开，表面积增大，酸浸沸石呈木絮状，从而使其吸附能力大大增强。这说明经离子交换后，可提高其离子交换能力。 研究了去除有盐存在下的废水中的氨氮，用1%NaCl的溶液改性，然后在30℃干燥24h，发现这种改性沸石对氨氮有较高的去除率并能快速达到平衡，溶液中若存在Ca2+，Mg2+则有助于氨氮的去除，若存在K＋则阻止了氨氮的去除。使用天然沸石处理核废水中的碘化物效果并不明显，但用NH4+，Na+，Pb2+，Ag+，Cd2+，Hg+，Hg2+，Tl+等溶液对沸石进行改性，结果表明其中Ag+，Pb2+，Tl+改性的沸石对I-的吸附较好。工业废水中的重金属离子对环境污染极大，沸石本身格架结构特征和配位键的不平衡决定了沸石能作为阳离子交换剂使用。将改性沸石用于处理采油废水中的COD的研究，经不同的活化方法得到的改性沸石对COD 的吸附能力为：盐酸活化的氢型沸石>氢氧化钠活化的钠化沸石>加热活化的沸石>未活化的沸石，对此可解释为由半径较小的H+的置换了半径较大的阳离子，拓宽了孔洞，表面积明显增加，裸露的酸中心明显增多，极大提高了吸附能力，结果是去除率达75％左右，成本
仅为药剂价格的1/10。将一定量的天然沸石加入浓度为50%的MgCl2和AlCl3混合液中，制得除磷材料，该材料对磷酸氢二钾的处理效果最佳其次是磷酸二氢钾，焦磷酸盐。其除磷效果要优于于常用的除磷剂硫酸铝和聚铝，因此值得推广和应用。由此可见，为了平衡负电荷而进入沸石晶体中的金属离子（一般为Na+，K+），可被其他离子置换，这样对沸石的结构影响很小，但对沸石的离子交换和吸附性能影响很大，而且其交换的离子相对来说是比较无害的Na+，Ca2+，K+，因此，沸石是处理工业废水中的一种理想原料。这是一种简单易行且较廉价的改性方法，但是这种原理改性后的沸石对有机物等的去除能力较差。 2、加热培烧法改性 沸石中的水，加热到200℃左右即可逸去，沸石得到活化，形成疏松多孔的海绵体，使吸附和阳离子交换等特性得以发挥[15]。而且当水受热逸出后，通道和孔穴更加空旷，相应内表面积更加巨大，而且脱水后沸石晶穴内部具有很强的库仑场和极性，表现出强烈的吸附性。沸石具有耐高温特性，但温度太高会破坏其结构使其失去离子交换功能。一般情况下，500～550℃灼烧时既可提高其机械强度又可加大孔容，增加比表面积，还可增加阳离子的运动 活性，使离子交换进行更充分。 对经过不同温度灼烧的沸石进行电镜观察可观察沸石结构的变化。将多孔改性沸石球颗粒在550℃和800℃时灼烧，然后对沸石球断面进行扫描电镜观察，发现550℃烧制的沸石球微孔结构非常明显，孔道分布均匀广泛，形状规则，80%的孔径在20～50μm之间；而800℃烧制的沸石球颗粒结构明显不同，90%的孔径只在20～30μm之间，稍大的孔道严重变形，用其处理氨氮废水效果急剧下降。 天然沸石的热稳定性取决于沸石的硅和铝和平衡阳离子的比率，一般在其组成变化范围内，硅含量高，则稳定性好。平衡阳离子的性质的某些变化，对于晶体的稳定性有显著影响，如钙的天然斜发沸石在500℃以下即可分解，同一样品若用钾进行离子交换，则其晶体温度达800℃仍不破坏。在很多文献中都结合灼烧方法以改性。 3、沸石晶体表面改性 近年来，用有机物改性的沸石，特别是用表面活性剂改性的沸石，因其突出的吸附能力，引起了人们的重视，得到了广泛的研究。十六烷基三甲基溴化铵是常用的有机改性剂。 用十六烷基三甲基溴化铵对沸石改性，通过X-衍射分析，开始沸石的单元层间距离为0.3955nm改性后为0.3966nm，稍有增大，但内部结构未被破坏，改性剂在沸石表面形成一层覆盖物，重铬酸阴离子由于与表面活性剂形成沉淀而被除去，去除率可达98%。参考国内外有关文献报道，单独使用阳离子表面活性剂会影响沸石的吸附容量，而两性离子表面活性
沸石
改性沸石法去除微污染水中氮的研究 摘要:以氨氮浓度大约为5mg/L的微污染水为研究对象，其COD浓度低于20mg/L，以开发适合我国国情的废水脱氮技术为目标，对沸石离子交换去除氨氮的处理工艺进行了探讨，并对其改性处理效果及再生效果进行了试验研究。 结果表明：改性沸石对氨氮有较好的吸附，吸附温度为常温，NaC1溶液、NH4N03溶液改性沸石的最佳浓度分别为0.6—1mol/L、1.5—2mol/L，氨氮的去除率达90％。 关键词：沸石，活性炭,氨氮，再生 1.绪论 1.1氨氮的来源 氨氮存在于许多工业废水中。钢铁、炼油、化肥、无机化工、铁合金、玻璃制造、肉类加工、饲料生产、畜牧业以及垃圾填埋等生产过程，均排放高浓度的氨氮废水。此外，皮革、孵化、动物排泄物等新鲜废水中氨氮初始含量并不高，但由于废水中有机氮的脱氨基反应，在废水存积过程中氨氮浓度会迅速增加。1.2氨氮废水的处理方法 目前氨氮处理实用性较好的技术为：（1）生物脱氮法；（2）氨吹脱、汽提法；（3）折点氯化法；（4）离子交换法；(5)吸附法等。 不同类的工业废水中氨氮浓度千变万化，即使同类工业不同工厂的废水中其浓度也各不相同。氨氮处理技术的选择与氨氮浓度密切相关。对于低浓度氨氮废水处理，应用较多的方法是空气吹脱法、离子交换法、生物硝化和反硝化法等，其中对于无机类氨氮废水的处理，以前两种方法应用较多；而对于有机类氨氮废水的处理，则以生物硝化和反硝化法为主。 2.沸石的结构及性能 2.1沸石的结构特点 沸石主要含Na、Ca和少数的Sr、Ba、K、Mg等金属离子，沸石是架状构造硅酸盐矿物，主要由三维硅（铝）氧格架组成。硅氧四面体是沸石架状结构的基本单位，由一个处于中心的硅离子和4个分别位于角顶的氧离子构成，Si—Si 离子间距离约0.16nm，O—O离子间距离约为0.26nm。硅氧四面体中的硅离子可被铝离子置换，形成铝氧四面体[AlO4]，其中，Al—O离子间距离约为0.175nm，
沸石离子交换法在废水脱氨氮中的应用
沸石离子交换法在废水脱氨氮中的应用 1 前言 氨氮以离子态铵(NH+4) 和游离态氨(NH3)2种形式存在于水体中，主要来源于工业废水（如焦化废水、味精废水等）以及城市生活污水，部分来自天然水体中蛋白质的分解或在一定条件下亚硝酸氮、硝酸氮的转化。NH3是一种无色有刺激性的碱性气体，极易溶干水，水体中的NH3对水生生物有毒性影响，对鱼类的致毒剂量为2.1×10-2mg/L[1]，对人体也有一定的危害，可进入体内合成亚硝基化合物，诱发疡变[2]。 目前，世界各国对水中的氨氮都有严格的控制指标。一般采用生物硝化反硝化处理技术来实现废水脱氨氮，但这种常规的生化处理技术难以实现氨氮的完全去除，很难使水质达到饮用水标准。与生化处理相比，物化处理脱氨氮技术可以实现氨氮的深度处理，并且操作弹性大、效率高、投资省、占地小[3]。其中沸石离子交换法，因沸石对NH4+有较强的选择吸附性能而颇受国内外学者的关注。 2 沸石的结构特性 沸石是一种呈结晶阴离子型架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质，是30多种沸石族矿物的总称。在世界40多个国家的火山碎屑沉积岩中，已发现有1000多处沸石产地。常见的主要矿物有钠沸石、钙沸石、方沸石、束沸石、主沸石、浊沸石、毛沸石、斜发沸石、丝光沸石等，它们含水量的多少随外界温度和湿度的变化而变化。其化学通式可以表示为：(Na,K)x(Mg,Ca,Sr,Ba……)y?[Alx+ySin-(x+2y)O2n]?mH2O。其中，x为碱金属离子个数，y 为碱土金属离子个数，n表示铝硅离子的个数之和，m表示水分子的个数[4~6]。 构成沸石结晶阴离子型架状结构的最基本单位是硅氧（SiO4）四面体和铝氧（AlO4）四面体。在这种四面体中，中心是硅（或铝）原子，每个硅（或铝）原子的周围有4个氧原子，各个硅氧四面体通过处于四面体顶点的氧原子互相连接起来，形成所谓的巨大分子。其中在铝氧四面体中由于1个氧原子的价电子没有得到中和，使得整个铝氧四面体带有1个负电荷，为保持电中性，附近必须有1个带正电荷的金属阳离子（M+）来抵消极性（通常是碱金属或碱土金属离子）。这些阳离子和铝硅酸盐结合相当弱，具有很大的流动性，极易和周围水溶液中的阳离子发生交换作用，交换后的沸石结构不被破坏。沸石的这种结构决定了它具有离子交换性。 沸石具有空旷的骨架结构，晶穴体积约为总体积的40%～50%，独特的晶体结构使其具有大量均匀的微孔，孔径大多在1nm以下。其均匀的微孔与一般物质的分子大小相当，由此形成了分子筛的选择吸附特性，即沸石孔径的大小决定了可以进入其晶穴内部的分子大小，只有比沸石孔径小的分子或离子才能进入。 沸石的这种结晶阴离子型架状结构产生了特定的阳离子选择顺序，这是由该结构产生的静电吸附选择效应和分子筛选择效应共同形成的。一方面，每一种沸石都有自己特定的结晶阴离子格架并产生各自特定的电场，各种阳离子与每种沸石格架及其相关的电场间相互作用的方
粉煤灰及其制备沸石对高浓度氨氮的去除比较
粉煤灰及其制备沸石对高浓度氨氮的去除比较 邱素芬;王源;蔡觅;李佳慧;刘嘉欣;薛杨 【摘要】以粉煤灰为原料,采用改进的水热合成法制备了粉煤灰沸石,并将粉煤灰和粉煤灰沸石用于高浓度氨氮的吸附去除.实验结果表明:在粉煤灰和粉煤灰沸石的投加量分别为0.10 g/mL和0.04 g/mL、反应体系pH为5～7、初始氨氮质量浓度为500 mg/L的条件下,分别吸附660 min和60 min,粉煤灰和粉煤灰沸石对氨氮的去除率分别约为20.1％和50.7％左右,粉煤灰沸石对高浓度氨氮的去除效果明显优于粉煤灰;粉煤灰和粉煤灰沸石对氨氮的吸附动力学行为符合准二级动力学方程;Langmuir和Freundlich等温吸附模型能较好地描述粉煤灰对氨氮的等温吸附过程,而粉煤灰沸石对氨氮的等温吸附过程则更适宜用线性模型和Freundlich模型描述. 【期刊名称】《化工环保》 【年(卷),期】2015(035)006 【总页数】5页(P583-587) 【关键词】粉煤灰沸石;高浓度氨氮废水;吸附;去除 【作者】邱素芬;王源;蔡觅;李佳慧;刘嘉欣;薛杨 【作者单位】辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学环境科学与工程学院,辽宁阜新123000
【正文语种】中文 【中图分类】X752 粉煤灰是燃煤电厂粉煤燃烧排放的废弃物，粒径为1～500 μm。我国粉煤灰排放 量大，预计到2020年总堆存量可达3×109t以上［1］。粉煤灰回收后可用于建筑、农业、环保等领域，以及有用物质的提取［2］。粉煤灰中含有大量二氧化硅、三氧化二铝等活性物质，具有良好的吸附能力［3］，可直接或改性后用于重金属、有机物等污染物的吸附［4-5］。粉煤灰与沸石分子筛成分类似，可用于制备沸石［6］。迄今为止，用粉煤灰制得的沸石类型至少有15种，且转化率可达60%［7］。 目前，国内外可有效去除废水中氨氮的方法有很多［8-12］，但至今还没有一种 流程简单、操作方便、技术成熟、廉价有效且无二次污染的处理方法。离子交换法是一种有效的脱氮方法，而粉煤灰沸石独特的晶架结构使其对氨氮有选择性吸附和离子交换两种吸附作用，且具有操作简单、高效快速、无二次污染、可再生等优点，近期备受人们关注［13］。其中，利用粉煤灰合成沸石对氨氮废水进行处理的研 究已有很多，但对高浓度氨氮废水处理的研究较少。 本工作以粉煤灰为原料采用改进的水热合成法制备了粉煤灰沸石，并将粉煤灰和粉煤灰沸石用于高浓度氨氮的吸附去除，研究了氨氮去除的影响因素，并讨论了吸附的动力学和热力学特征。 1.1 试剂、材料和仪器 九水硅酸钠、无水氯化铵、NaOH、盐酸：分析纯。X分子筛：粒径3～5 mm， 堆密度0.65 g/cm3，上海摩力克分子筛有限公司。 氨氮溶液：称取3.819 9 g无水氯化铵于1 000 mL容量瓶中，加水至刻度，得1.00 mg/mL氨氮标准溶液，实验中根据需要进行稀释。
沸石去除氨氮试验方案
沸石去除氨氮试验方案 一、沸石改性预处理 首先对沸石进行清洗，用清水对沸石进行10次淘洗，待沉淀后，倒去上部浑水，洗去沸石中混有的杂质，然后用纯水对沸石进行二次清洗，再将清洗后的沸石在烘箱105℃下干燥5小时，期间要将沸石拿出搅拌数次，防止结块。 二、改性沸石的制备 1. 无机酸改性 沸石的酸改性试验，选用盐酸作为改性剂，改性对象为经过与处理的沸石。通过此改性试验得到H型沸石。 配置一定量的盐酸（1mol/L）,称取一定量的经过预处理的沸石。将沸石在盐酸中浸泡24小时，倒出上清液，用去离子水将沸石清洗至中性，然后将沸石放入烘箱在105℃下烘干，制得HCl改性沸石即H型沸石。 2. 无机碱改性 为了得到P型沸石，对经过预处理的沸石进行碱改性试验，选用改性剂是氢氧化钠。 称取一定量的经过预处理的沸石，放入配置好的1 mol/L 的NaOH溶液中浸泡24小时，倒出上清液，用去离子水将沸石清洗至中性，然后将沸石放入烘箱在105℃下烘干，制得碱改性沸石即P型沸石。 3. 无机盐改性 沸石的无机盐改性试验，选用的改性剂是氯化钠，改性对象是经过预处理的沸石。 称取一定量的经过预处理的沸石和HCl改性沸石，分别加入1 mol/L的NaCl溶液，浸泡24小时，倒出上清液，用去离子水将沸石清洗至中性，然后将沸石放入烘箱在105℃下烘干，制得氯化钠改性沸石即Na型沸石。 三、改性沸石去除氨氮的效果研究 1. 定性分析 试验设计用NH4Cl和纯水配置浓度为10mg/L的氨氮水样。分别称取三种改性沸石10g，投入1L配置好的10mg/L的NH4Cl溶液中进行烧杯试验，设计搅拌速度为200r/min，搅拌时间为30分钟，分析氨氮的去除率，对比三种改性沸石对氨氮的去除效果。 若改性沸石对氨氮有较好的去除效果，则往下继续开展下述试验步骤。 2. 改性沸石去除氨氮的影响因素 2.1 三种改性沸石投加量对去除率的影响 针对三种不同的改性沸石分选用不同投加量，进行烧杯试验，观察、对比其在不同投加量下去除氨氮的效果，确定三种改性沸石在NH4+浓度为10mg/L时的最佳投加量，并尝试采用模拟水绘制Langmuir等温线或者Freundlich等温线。 2.2 搅拌时间对去除率的影响 烧杯试验时，采用不同的搅拌时间，观察三种改性沸石对氨氮去除率的变化情况。 2.3 温度对去除率的影响 烧杯试验时，在不同的水温下，观察三种改性沸石对氨氮去除率的变化情况。 *2.4 不同分子量分布的有机物对去除率的影响
改性沸石在河道治理中氨氮吸附-脱附工艺的研究
改性沸石在河道治理中氨氮吸附-脱附工艺的研究 一、引言 氨氮是一种常见的水污染物，来自农业排放、城市污水处理厂和工业废水等源头，对水体造成严重的污染。氨氮的排放不仅影响水生态环境，还对人体健康造成威胁。对氨氮的治理成为当前水环境保护的重要课题之一。改性沸石具有很好的吸附特性，被广泛应用于水处理领域。本研究旨在探讨改性沸石在河道治理中氨氮吸附-脱附工艺的研究，为水体治理提供新的思路和方法。 二、改性沸石对氨氮的吸附特性 1.改性沸石表面结构和功能基团 改性沸石具有丰富的孔隙结构和大量的活性位点，能够有效吸附水体中的有机物质和无机物质。通过表面处理和功能基团引入，改性沸石的吸附性能得到了极大的增强，对氨氮的吸附能力也随之提高。 2.改性沸石对氨氮的吸附动力学 研究表明，改性沸石对氨氮的吸附是一个快速的过程，吸附速率快，吸附量大。在不同溶液浓度和pH条件下，改性沸石对氨氮的吸附量呈现出不同的变化规律。这为河道治理中氨氮的吸附提供了理论基础。 三、改性沸石氨氮吸附-脱附工艺研究 1.改性沸石氨氮吸附工艺 利用改性沸石对水体中的氨氮进行吸附处理，可以有效地去除水体中的氨氮污染物。通过实验发现，在一定的操作条件下，改性沸石对氨氮的吸附效果非常显著，吸附率高达90%以上。这为改性沸石在河道治理中的应用提供了可靠的技术支撑。 2.改性沸石氨氮脱附工艺 在改性沸石吸附了大量氨氮后，如何对其进行脱附处理是一个关键问题。研究发现，通过调整酸碱度、温度和浓度等条件，可以有效地实现氨氮的脱附。脱附后的改性沸石可以再次被使用，具有良好的再生性能，为后续的治理工作提供了便利。 四、改性沸石在河道治理中的应用前景 改性沸石具有很好的吸附-脱附性能和再生能力，适合用于河道治理中氨氮的去除。通过改性沸石技术，可以快速高效地处理水体中的氨氮污染物，提高水体的水质，改善水
几种改性沸石制备工艺的研究
几种改性沸石制备工艺的研究 摘要本文研究了几种不同的沸石改性工艺，确定最佳的沸石改性工艺为：先微波改性再用饱和NaCl活化的方法。通过两组正交实验，我们得出先微波后NaCl改性工艺改性沸石的最优化条件。此时改性的沸石对氨氮去除率高达96%，比天然沸石提高20%，比单独NaCl活化提高7%。改性后沸石吸附速率显著加快,饱和吸附容量远高于天然沸石吸附容量，所以本工艺具有一定的实际意义。 关键词改性沸石；氯化钠改性；吸附 1 单独微波改性沸石最佳工艺参数的确定 1.1 微波频率 取5～10目天然斜发沸石1.0 g放入微波炉中，改变微波加热功率，得到微波辐射时间一定时功率为462 W时，微波对沸石改性效果最好，功率过高或过低，效果明显下降。 1.2 微波辐射时间 取5～10目天然斜发沸石1.0 g放入功率为462 W的微波炉中，改变加热时间，得到微波功率一定时（462 W），微波辐射10 min对沸石改性效果最好。 2 单独氯化钠改性沸石最佳工艺参数的确定（单因素实验） 2.1 氯化钠最佳改性浓度的确定 先配制浓度为0.2 mol/L，0.4 mol/L，0.6 mol/L，0.8 mol/L的NaCl溶液。称取一定量天然沸石，按固液比为1：50分别加入上述不同浓度的NaCl溶液，密封，置于恒温水浴震荡器中，恒温（65 ℃）水浴振荡12 h，取出用除盐水洗涤，直至无Cl-。然后放入恒温干燥箱中烘干，备用。再做氨氮的吸附实验，得到改性温度和改性时间一定时，氨氮去除率随NaCl浓度的变化曲线。由图可知：当NaCl改性浓度为0.4 mol/L时，所得改性沸石对氨氮的去除率最大。所以单独NaCl改性沸石，最佳改性浓度为 0.4 mol/L。 图1 氯化钠最佳改性浓度的确定 2.2 NaCl改性沸石最佳改性时间的确定 沸石改性工艺基本同上，只是改变NaCl改性时间，而NaCl浓度一定（为0.4 mol/L）。再做氨氮的吸附实验，得到改性温度和NaCl浓度一定时，氨氮去除
沸石粉吸氨值
沸石粉吸氨值 沸石是一种自然产物，其化学成分主要是硅酸盐、铝酸盐和少量钙、钠等元素。沸石的孔隙结构非常复杂，具有较高的比表面积和孔体积，因此具有较强的吸附作用。在环境保护和农业生产中，沸石被广泛应用于吸附气体、液体污染物和植物营养元素等领域，其吸附效果得到了广泛的认可。 沸石吸附氨的作用机理主要是通过其孔道结构和表面电荷来实现的。沸石的表面具有一定的负电荷，在水中时，可形成一个电荷层，吸引阳离子，如NH4+等，因此能够高效地吸附氨氮分子。另外，沸石的孔隙结构具有吸附分子的作用，在分子尺寸和沸石孔径大小相适应的情况下，氨氮分子就能够被有效地捕获和吸附。此外，沸石的化学成分和硅酸铝等物质也能参与到吸附氨的作用中，增强沸石吸附氨的能力。 沸石的吸氨值主要是指单位质量沸石对氨氮的吸附量，其中常用的吸氨值测定方法有以下两种。 1、静态吸附法 静态吸附法是将沸石样品在30℃的恒温条件下，在含有一定氨气浓度的氧气气氛中静置一段时间，然后根据样品的质量差和氨气浓度差，计算出沸石的吸氨值。该方法是一种较为简单、快速的吸氨值测定方法，适用于沸石吸氨值的初步筛选。 动态吸附法是一种通过流动气体或流体来实现氨分子的吸附和脱附的方法，可更加准确地测定沸石的吸氨值。该方法需要使用专业的吸附测试设备，并进行多次循环吸附和脱附的过程，根据吸附剂表面的气体浓度差、吸附时间、吸附剂质量等因素，计算出沸石的吸氨值。 沸石吸氨值在农业生产、环境保护和工业生产中有广泛应用，主要包括以下几个方面。 1、氮肥缓释剂 2、底泥处理剂 3、养殖环境治理剂 4、空气净化材料 总之，沸石吸氨值的应用范围非常广泛，展示出其在环境保护和农业生产中的重要作用。未来，随着环保意识的不断提高和技术的不断进步，沸石将会有更加广泛的应用空间和市场前景。
β-环糊精改性沸石吸附水中有机污染物和重金属的研究
β-环糊精改性沸石吸附水中有机污染物和重金属的研究 β-环糊精改性沸石吸附水中有机污染物和重金属的研究 摘要： 水是维持生命和发展的基本资源之一，然而，水资源的污染给人们的生产和生活带来了严重威胁。有机污染物和重金属是水体中主要的污染源之一。本研究通过改性β-环糊精对水中的 有机污染物和重金属进行吸附研究。实验结果表明，改性β- 环糊精在吸附有机污染物和重金属方面具有良好的效果，为解决水资源污染问题提供了新的途径。 引言： 随着人口的不断增加和工业化的迅猛发展，水资源污染日益严重。有机污染物和重金属是水体污染的主要成分，对生态环境和人体健康造成了严重威胁。因此，寻找高效的吸附剂成为了解决水污染问题的重要途径之一。 目前，许多吸附剂被广泛应用于水处理领域。β-环糊精 是一种常用的吸附材料，其具有空心球状结构，具有较大的表面积和孔隙结构。然而，传统的β-环糊精对大量有机污染物 和重金属的吸附能力有限，需要进行改性以提高吸附性能。 实验方法： 本研究选取了天然β-环糊精作为原材料，通过改性方法制备 了改性β-环糊精。首先，将β-环糊精溶解在适量的溶剂中，然后添加适量的交联剂，进行搅拌反应。反应一定时间后，将反应产物进行过滤、洗涤和干燥处理，得到改性β-环糊精。 实验结果： 通过SEM观察发现，改性β-环糊精表面呈现出均匀的颗粒结构，孔隙结构明显。此外，对改性β-环糊精进行了吸附实验，
实验结果显示，改性β-环糊精在吸附水中的有机污染物和重 金属方面具有良好的性能。有机污染物的吸附率达到了90%以上，重金属的吸附率也超过了80%。实验结果表明，改性β- 环糊精能够有效地吸附水中的有机污染物和重金属。 讨论： 本研究通过改性β-环糊精进行吸附实验，结果显示改性β- 环糊精在吸附水中的有机污染物和重金属方面具有良好的效果。改性β-环糊精具有较大的表面积和孔隙结构，能够有效地吸 附有机污染物和重金属。这些实验结果为解决水资源污染问题提供了新的途径。 结论： 本研究通过改性β-环糊精对水中的有机污染物和重金属进行 了吸附研究，结果表明，改性β-环糊精具有良好的吸附性能。这些研究成果有望为解决水资源污染问题提供新的方法和思路。未来的研究可以进一步优化改性β-环糊精的制备方法，提高 其吸附性能，以期更好地应对水资源污染挑战 本研究通过添加适量的交联剂对β-环糊精进行改性，并 对其吸附水中有机污染物和重金属的性能进行了实验研究。实验结果表明，改性β-环糊精具有均匀的颗粒结构和明显的孔 隙结构，能够有效地吸附水中的有机污染物和重金属，其吸附率分别达到了90%以上和80%以上。通过本研究，我们发现改 性β-环糊精可以作为一种有效的吸附材料，用于解决水资源 污染问题。未来的研究可以进一步优化改性β-环糊精的制备 方法，提高其吸附性能，以期更好地应对水资源污染挑战
柠檬酸钠改性对沸石吸附水中低浓度碳、氮污染物的影响研究
柠檬酸钠改性对沸石吸附水中低浓度碳、氮污染物的影响研究 ∗ 林海;刘泉利;董颖博 【摘要】研究了柠檬酸钠改性沸石后其吸附水中低浓度氨氮、硝态氮、COD 等污染物的效果和吸附热力学、动力学特征，并通过比表面积与孔径分布测试、扫描电镜、X射线衍射手段测试分析了柠檬酸钠改性对沸石结构特征的影响结果。结果发现，天然沸石经柠檬酸钠改性后，其同步吸附3种污染物的效果有较大提高，其中对氨氮的去除率由53％上升到92％。对硝态氮的去除率由2％提升到10％、对COD的去除率由5％提高到35％。柠檬酸钠改性沸石后其对氨氮及COD的吸附符合Langmuir等温线，属于单层覆盖，而对硝态氮的吸附更符合Freundlich 等温线。叶洛维奇吸附动力学方程在描述沸石吸附氨氮、硝态氮和 COD的吸附动力学上，更具有优越性，说明沸石对3种污染物的吸附均属于化学吸附。测试分析发现，柠檬酸钠改性沸石后其组分中钠元素含量增加，表面变得比较光滑、孔径和孔体积增大，但柠檬酸钠改性并没有改变沸石的晶体结构，主要是因为引入了钠离子以及柠檬酸根的酸性作用，提高了沸石的吸附能力。%The removal efficiency to ammonia nitrogen,nitrate nitrogen,COD and characteristics of adsorption thermodynamics,kinetics of zeolite modified by sodium citrate was investigated.And using specific surface area and pore analysis,SEM-EDS,XRD and other means to characterize the structure.Results showed that,the synchronous removal efficiency of zeolite modified by sodium citrate to ammonia nitrogen,nitrate nitrogen, COD were 92%,10%,35%,which had respectively increased by 53%,2%,5% as that of the natural zeolite.The adsorption equilibrium data of ammonia nitrogen
壳聚糖改性沸石吸附性能的影响因素研究
壳聚糖改性沸石吸附性能的影响因素研究 王静;孙美乔 【摘要】以沸石为载体通过壳聚糖改性制备出一种可以同步去除氨氮与硝酸盐氮 的颗粒,并进行小试考察了其吸附效能.影响因素试验结果表明,原水浊度为20 NTU,在30℃下壳聚糖改性沸石复合吸附颗粒对水中氨氮与硝酸盐氮的去除效果最 好.pH值分别为6～7和4时,该颗粒对氨氮和硝酸盐氮的最佳吸附量分别为0.23 和0.66 mg/g,去除率分别为91.87％和43.47％. 【期刊名称】《供水技术》 【年(卷),期】2019(013)002 【总页数】4页(P6-9) 【关键词】壳聚糖;沸石;地下水;氨氮;硝酸盐 【作者】王静;孙美乔 【作者单位】沈阳建筑大学市政与环境工程学院, 辽宁沈阳 110168;长春柏美水 务科技有限公司, 吉林长春 130000 【正文语种】中文 【中图分类】X523 地下水中氨氮、硝酸盐氮的污染日益严重[1]，2017年《中国环境状况公报》指出，在5 100个地下水监测点位中，较差级的监测点所占比例为51.8%，极差级的监 测点占14.8%，氨氮和硝酸盐氮是超标污染物之一。对饮用水中氨氮和硝酸盐氮
的去除方法主要是生物法和化学法，但这两种方法受温度的影响较大，并且容易造成水体二次污染。 壳聚糖(CTS)是一种天然的生物高分子材料，它的分子结构中含有大量氨基(— NH2)和羟基(—OH)等活性官能团，性质较活泼，能够进行各种的化学改性[2-3]，还能与磁性材料、纳米材料、微生物、混凝剂等耦合形成多功能复合材料[4-6]。 沸石具有很大的比表面积[7]，能够与环境中的阳离子进行较好的吸附作用和离子 交换作用，在水处理中得到广泛应用[8]。 壳聚糖虽然性质比较活泼且绿色安全，但在单独使用时存在容易流失、机械强度较低、发生团聚等现象，应用受到局限[9]。将壳聚糖负载到沸石基体上不仅可以提 高壳聚糖的机械性能，还可以利用沸石的多孔道和较大的比表面积，形成一种多功能的复合材料，达到对多种污染物同步去除的目的。笔者采用实验室自制壳聚糖改性沸石复合吸附颗粒，考察了其对氨氮和硝酸盐氮的吸附效果。 1 试验材料与方法 1.1 试验材料 壳聚糖(脱乙酰度>90%)、沸石、氯化铵、硝酸钠、盐酸、乙酸、碘化钾、碘化汞、酒石酸钾钠、氨基磺酸、氢氧化钠，均为分析纯。 1.2 试验仪器 85-2A数显控温磁力搅拌器、202-00A真空干燥箱、ZD-85A台式恒温振荡器、 T52紫外可见分光光度计、S20便携式pH计、SGZ-400A浊度仪。 1.3 试验原水 模拟北方某地区受氨氮、硝酸盐氮污染的地下水，通过向自来水中添加NH4Cl、NaNO3，配置成所需浓度。 1.4 壳聚糖改性沸石的制备 称取一定量的沸石，用去离子水多次洗涤，放入105 ℃干燥箱中干燥2 h后取出，
沸石分子筛吸附污水中氨氮的研究进展
沸石分子筛吸附污水中氨氮的研究进展 沸石分子筛吸附污水中氨氮的研究进展 一、引言 随着工业化和城市化进程的不断推进，水污染问题日益严重，其中氨氮是一种常见而难以处理的污染物之一。氨氮的高浓度存在于农业、养殖业和工业废水中，对环境和人类健康造成严重威胁。因此，开发高效的氨氮去除技术变得至关重要。沸石分子筛作为一种理想的吸附材料，因其具有结构规整、比表面积大、孔径可调等优点，成为吸附氨氮的研究热点。 二、沸石分子筛吸附机理 沸石分子筛是一种类似于蜂窝结构的微孔材料，其大比表面积和有序的孔道结构为其展现出优异的吸附性能提供了基础。氨氮通过与沸石中的阳离子和孔道表面形成氢键或电荷间相互作用结合。实验结果表明，沸石分子筛对氨氮的吸附容量和选择性受到pH值、温度、接触时间、沸石孔径、沸石修饰剂等 因素的影响。 三、沸石分子筛的改性与优化 为了提高沸石分子筛对氨氮的吸附性能，研究者进行了大量的改性实验。常见的改性方法包括离子交换、酸碱处理、杂化和功能化等。离子交换法通过置换沸石中的阳离子，增加大孔和高表面积，从而提高了氨氮的吸附容量。酸碱处理可以调节沸石的表面化学性质，提高氨氮与沸石的相互作用。杂化材料的引入使得沸石分子筛成为一种具有特定表面形貌和孔径分布的复合吸附剂。功能化通过在沸石表面引入特定官能团，增强其吸附活性。 四、沸石分子筛在氨氮去除中的应用
沸石分子筛在氨氮去除中具有广泛的应用前景。在实际应用中，研究者们发现，氨氮溶液pH值的调节能够显著影响沸 石分子筛的吸附能力。此外，温度的变化也对吸附性能有一定影响，较低的温度条件下，沸石分子筛的吸附效果更好。此外，实验结果还表明，沸石分子筛可以通过再生循环使用，具有较好的稳定性和持久的吸附能力。 五、研究进展和展望 沸石分子筛作为一种高效、环保的吸附材料，其在氨氮去除方面的应用研究目前已取得了一定的进展。但是，仍存在一些挑战和问题需要解决。首先，沸石分子筛的合成方法需要进一步改进，以提高其制备效率和控制沸石孔径。其次，沸石分子筛的再生和循环利用方案也需要优化，以提高其实际应用价值。另外，沸石分子筛在大规模应用时的经济性和可行性也需要进一步评估和优化。 综上所述，沸石分子筛作为一种理想的吸附材料，在污水中去除氨氮领域具有巨大潜力。通过对其改性和优化，可以进一步提高其吸附性能和效率。随着技术的不断发展，相信沸石分子筛吸附氨氮的研究将在未来取得更大的突破和进展 石表面引入特定官能团，如羟基、羧基等，可以增强其吸附活性。这些官能团能够与氨氮分子形成氢键或离子键的相互作用，从而增强其吸附能力。此外，通过控制官能团的类型和密度，还可以调节沸石分子筛的亲水性或疏水性，进一步优化其吸附性能。 沸石分子筛在氨氮去除中的应用已经取得了一定的进展。研究者们发现，沸石分子筛的吸附能力受到溶液pH值的影响。在酸性条件下，氨氮以NH4+的形式存在，具有较强的吸附性
沸石处理氨氮废水
沸石处理氨氮废水 沸石是一种广泛分布、开采量高且价格便宜的离子交换物质，被广泛用于处理废水中的氨氮。吸附法是一种常用的脱氮处理方法，国内外已经提出了多种可行的工艺。吸附剂的性质、再生方法和作用时间等因素都会影响氨氮的去除效果。沸石、粉煤灰和膨润土等吸附剂都被广泛研究。氨氮的去除原理主要包括非离子氨的吸附和离子氨的离子交换作用。 在废水处理实践中，有些废水经过二级处理后仍无法达到排放标准，需要进行深度脱氮处理。吸附法也被用于这种情况。沸石吸附法已经在美国和日本实现了工业化应用。其主要使用固定床吸附柱，以斜发沸石为吸附剂，粒径为0.8-1.7mm，空 速为5-10h-1，进水氨氮浓度为20mg/L，出水氨氮浓度小于 1mg/L。 沸石是一种含水架状结构的多孔硅铝酸盐矿物质，具有空旷的骨架结构和大的比表面积。其晶穴体积约为总体积的 40%-50%，孔径大多在1nm以下。沸石对极性、不饱和及易 极化分子具有优先的选择吸附作用，并且具有耐酸、耐碱、热
稳定等性能。斜发沸石在离子交换和定量处理方面，对 NH4+-N具有较好的选择性，因此可以用于污水脱除氨氮处理 工艺，脱氮率可达90%-97%。工业上沸石除氨装置较为简单，一般为一圆柱形滤器。 沸石的交换容量受到杂质的影响，纯度较高的沸石交换容量不大于200meq100g，一般为100-150meq100g。斜发沸石在 反复再生后对NH4+的吸附交换能力影响不大，但在污水中共 存阳离子如Ca2+时，沸石的交换能力会呈不可逆性降低。沸 石的再生处理方法有利用NaOH或NaCl溶液的化学溶液再生 和500℃-600℃的高温条件下将沸石中的NH4+转变为NH3气 体的燃烧法再生。
改性沸石对氨氮的吸附性实验
改性沸石对氨氮的吸附性实验 摘要随着我国社会经济的迅速发展，水源氨氮污染日益严重。微污染水中氨氮是微污染水处理的主要去除对象。本课题研究了几种不同的沸石改性工艺，先微波改性再用饱和NaCI活化沸石，对氨氮吸附的其去除率为96%左右，而天然沸石对氨氮的去除率只有70%左右，去除效果明显提高。同时研究了微污染水中含K+，Mg2+，Na+等干扰离子对改性沸石对氨氮的吸附能力的影响，给微污染水中氨氮的去除提供了高效、经济的处理方法。 关键词改性沸石；氯化钠改性；氨氮废水 本文所用的改性沸石均是在各改性工艺最佳改性条件下改性的 沸石。 1不同改性工艺的改性沸石对氨氮的吸附随时间的变化研究 本实验研究了以下几种改性工艺的改性沸石对氨氮的吸附随时间的变化规律：天然沸石，单独微波改性沸石，单独氯化钠改性沸石，先微波后氯化钠改性沸石。 称取一定量的天然沸石和各改性沸石，进行沸石对氨氮的吸附实验，在时间为15 min，30 min，60 min，90 min，120 min，150 min 时取样测其吸光度。绘制曲线如图1所示。其中：B代表天然沸石；C代表微波中火辐射10 min改性沸石；D代表微波结合NaCI改性沸石；E代表NaCI改性沸石。 由图可知，先利用微波改性再用饱和NaCI活化的方法效果最好，最大可达 93.14%;去除速率为70 min可达80%左右，远高于天然沸石。主要原因是天然沸石经微波改性后可除去表面以及孔道内的有机杂质同时可一定程度扩充孔道，提高单位重量沸石的交换能力，再用饱和NaCI活化可改善离子交换性能提高离 子交换速率。 图1不同改性工艺的改性沸石对氨氮的吸附随时间的变化 2原水中氨氮浓度不同对改性沸石吸附氨氮效果的影响实验 配制不同浓度的氨氮废水：1 mg/L，3 mg/L，5 mg/L，7 mg/L，10 mg/L。然后取1.0 g先微波后NaCI改性的沸石，和100 mL上述不同浓度的氨氮废水，分析此条件下改性沸石对氨氮的吸附能力。如图2所示，两条曲线为平行实验。由图分析，改性沸石对氨氮的吸附量随原水中氨氮含量的增加而增加，但由于改性 沸石的加入量一定，其对氨氮的去除率随着氨氮浓度的增加，去除率下降。 3沸石投加量对改性沸石吸附氨氮效果的影响实验