13X分子筛处理重金属废水的试验研究_陶红 (1)
4A和13X分子筛去除水中重金属Cd^(2+)及其吸附性能研究
4A和13X分子筛去除水中重金属Cd^(2+)及其吸附性能研究石飞;刘红;刘鲁建;董俊【期刊名称】《武汉科技大学学报》【年(卷),期】2014(37)1【摘要】以4A和13X分子筛为吸附材料,考察废水pH值和Cd2+初始浓度等对Cd2+去除率的影响,并研究了分子筛对Cd2+的吸附性能。
结果表明,4A和13X分子筛投加量为0.16g/L、废水pH值为5、Cd2+浓度为20mg/L时,Cd2+去除率达到95%以上;分子筛对Cd2+的去除机理以离子交换吸附为主,交换出来的Na+与分子筛吸附的Cd2+摩尔浓度比为2;在吸附热力学和动力学方面,4A和13X分子筛均符合Langmuir吸附等温模型和Lagergren二级速率方程,计算的饱和吸附容量Q0分别为150.15、163.67 mg/g,二级反应速率常数K2分别为2.45×10-3、3.96×10-4 g/(mg·s)。
该吸附反应是一种单分子层反应速度较快的化学吸附过程。
【总页数】5页(P54-58)【关键词】分子筛;C;d2+;吸附;离子交换;重金属;Cd2+【作者】石飞;刘红;刘鲁建;董俊【作者单位】湖北科亮生物工程有限公司;武汉科技大学资源与环境工程学院【正文语种】中文【中图分类】X703【相关文献】1.4A和13X分子筛去除水中重金属Cd2＋及其吸附性能研究 [J], 石飞;刘红;刘鲁建;董俊2.硅胶吸附剂对废水中Pb^(2+)、Cd^(2+)的吸附性能试验研究 [J], 向求来;李郁;刘硕3.沸石对重金属废水中Cd(NH_3)_4^(2+)的吸附性能研究 [J], 王云龙;胡立阁;马亚洲4.新型TCAS吸附树脂对水中Cd^2＋的吸附去除研究 [J], 刘潇;金兰淑;胡晓钧;孙铁珩;张品;马昭阳5.13X分子筛去除水中重金属离子的研究 [J], 李华伟;郑寿荣;许昭怡;邵飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
选择吸附用13X分子筛材料的性能评价及标准化
选择吸附用13X分子筛材料的性能评价及标准化张佳;朱琳;王鹏飞【摘要】13X分子筛因具有很好的选择性吸附、分离性能,广泛应用于石油化工、煤化工、天然气等领域.介绍了13X分子筛的性能评价方法及标准化过程,并对HG/T 2690-2012《13X分子筛》行业标准进行了解读与介绍,可以帮助各领域标准应用者正确运用标准,以达到预期目的.【期刊名称】《上海化工》【年(卷),期】2014(039)007【总页数】3页(P35-37)【关键词】13X分子筛;标准;性能评价【作者】张佳;朱琳;王鹏飞【作者单位】上海绿强新材料有限公司上海2018061;上海化工研究院上海200062;上海绿强新材料有限公司上海2018061【正文语种】中文【中图分类】TQ649分子筛是一种内部拥有丰富、均匀孔道的碱金属硅铝酸盐或磷铝酸盐晶体，可根据孔径尺寸来择形选择性吸附物质，又可根据分子的不同极性决定优先吸附次序，对极性强的分子表现出较强的吸附能力。
作为一种吸附剂，分子筛具有极高的分离精度和分离率，且吸附过程可逆，有很好的耐热性和稳定性，可反复再生使用，因此被认为是一种清洁、绿色的分离材料。
迄今，分子筛分离净化技术已在化工行业中发挥了重要作用，被广泛应用于多领域的分离、净化过程中。
13X分子筛是分子筛产品中应用较广的一类分子筛，其吸附孔径为10Å，十分适合吸附水、二氧化碳、硫化物等物质，在石油化工、煤化工、天然气、液态烃类等领域的原料及产品的净化、除湿过程中都有广泛应用。
分子筛吸附剂作为分离净化过程中的核心材料，其吸附性能不仅决定着净化过程的效果，还影响着后续过程的质量，因此，应用领域对分子筛的性能通常都有着严格的要求。
国内对13X分子筛产品的首个行业标准发布于1995年，该标准对13X产品的基本性能制定了技术指标及检测方法。
但随着化工技术的不断发展及人们环保意识的不断增强，各领域对原料气及产品的净化纯度要求不断提高，不断追求降低分子筛的使用量，延长吸附周期，促使分子筛行业朝着高效、低耗产品方向发展。
2023年分子筛13X型行业市场分析现状
2023年分子筛13X型行业市场分析现状分子筛13X型是一种晶体结构稳定的沸石分子筛，具有高温稳定性、热稳定性好、吸附性能好等特点，广泛应用于化工、医药、环保等行业。
首先，分子筛13X型在化工行业中的应用非常广泛。
它可以用于气体分离和吸附，如液化石油气（LPG）脱水、煤层气脱水、制氢过程中的水分吸附等。
此外，13X型分子筛还可以用于催化裂化和异构化等重要的催化反应，如催化蜡油脱蜡、催化汽油脱硫等。
其次，分子筛13X型还在医药行业中得到广泛应用。
由于其较大的孔径和高的比表面积，可以用于药物分离纯化、固体药物缓释系统以及生物医药领域的催化反应等。
对于药物的分子筛提纯，13X型分子筛可以通过吸附选择性来去除杂质，提高药物的纯度和质量。
另外，分子筛13X型在环保行业中也有着重要的应用。
它可以用于废气处理系统中的催化剂，去除有害气体和颗粒物。
此外，13X型分子筛还可以用于废水处理中的吸附剂，去除废水中的有机物和重金属离子，达到净化水质的作用。
然而，目前分子筛13X型市场存在一些问题。
首先，技术难度较高，制备过程复杂，生产成本较高。
其次，市场竞争激烈，国内外企业纷纷投入分子筛13X型的研发和生产，市场份额被进一步分散。
另外，由于分子筛13X型的应用范围比较广泛，市场需求多样化，企业需要根据不同行业的需求进行产品改进和开发。
面对这些问题，分子筛13X型产业需要加强技术研发，提高产品品质和技术水平，不断降低生产成本。
同时，需要加强市场营销，提高产品的知名度和影响力，争取更多的市场份额。
此外，为了适应不同行业的需求，企业还需要加强与各行业合作，深入了解市场需求，开发出更具竞争力的产品。
总之，分子筛13X型具有广泛的应用前景，但面临一系列的挑战。
只有通过技术改进、市场推广和与各行业合作等方式，才能进一步推动分子筛13X型行业的发展。
13X分子筛去除废水中镍离子的性能研究
性 及 中性 范 围内离 子交 换 和 吸 附起 主导 作 用 ， 而在
碱 性 区则 是化 学沉 淀起 主要 作用 。综 上 所 述 ， 实 本
、
验选 用 ｐＩ ５９的含镍废 水进 行研究 。 Ｉ＝ ． －
瓣
瓣
吸 附 时 间 ｌｔ ａｎ ｉ
图 ３ 吸 附 时 间对 镍 离子 去 除 效果 的影 响
３ Ｌ增 加到 ｌ ／ ０ｇＬ时 ， 子去除率快 速增 加 ； 镍离 在 吸 附剂 质 量 浓 度 为 １ Ｌ时 ， 离 子 去 除 率 可 达 ０ 镍
９ ．％ ； ８ ６ 进一步增 加吸 附剂用 量 ， 镍离子 去除率 的增 加 幅度较 小。考 虑 吸附剂 费用等 因素 ， 用 １ Ｘ沸 选 ３ 石分子 筛质量浓 度为 ｌ ／ 。 ０ｇ Ｌ
道 内 ， Ｎ ２ 的去 除 率接 近 １０ 【 使 ｉ＋ ０ ％ 引。因 此 ， 在酸
孑内表面 ， 吸附活性 位基 本被 占据 ， Ｌ 且 空余 活性 位较 少 ， 吸 附速 率减 缓 Ｊ 虑 处理 含镍 废 水 的效 因此 。考 率 ，３ １Ｘ分子筛 对镍离子的吸附时间 以 ３ ｉ ０ｍｎ为宜。
郭 世 民
（ 襄县 环保 局 ， 西 定 山 定襄 ０５０ ） ３ ４０
摘 要 ： 究 了 １Ｘ分 子 筛 用 量 、 附 时 间 、 液 ｐ 研 ３ 吸 溶 Ｈ值 、 始 镍 离 子 浓 度 对 废 水 中镍 离 子 去 除 效 果 的 初 影响。结果表明 ， ２ 在 ５℃ 、Ｈ ＝ ． 、３ 分 子 筛 质 量 浓 度 １ ／ 、 附 时 间 ３ ｎ时 ， 初 始 质 量 ｐ ５ ９ ｔＸ ０ｇＬ 吸 ， ０ｍｉ 对
良好 的应 用 前景 。
将 吸 附 镍 离 子 的 １ Ｘ 分 子 筛 用 蒸 馏 水 洗 涤 ３
13X分子筛技术规格书
9.其他要求
（1）近三年标的物在招标人无使用业绩的中标人，需按招标人化工三剂准入管理制度要求，履行技术交流（含对中标候选人进行的实地考察）、签订技术协议等程序。如第一中标候选人标的物经技术交流确认不能满足招标人要求，第一中标候选人自动终止中标资格，并且视同其在吉林石化公司有不良使用业绩。第一中标候选人中标资格终止后，招标人依次选择第二中标候选人、第三中标候选人作为中标人。
抗压碎力相对标准偏差≤
0.3
松装堆积密度/（g/ml）≥
0.61
额定长度占总量百分数b/%≥
95.0
条径变异系数≤
0.3
包装品含水量（550℃±10℃，1hc）/%≤
1.5
a静态CO2吸附（吸附温度0℃）/%项目为型式检验项目及仲裁检验方法。
b d1.5mm-1.7mm规格的分子筛粒度为条长1-6mm试料占总量的质量分数。
（2）中标人标的物到货后，招标人按相关条款对标的物进行检验分析。标的物检验不合格，招标人有权拒收、退货或终止合同，并且视同中标人在吉林石化公司有不良使用业绩。
（3）中标人需与招标人签订技术协议，由招标人在装置正常工况条件下进行工业评价。评价不合格不予结算，同时终止合同；如对招标人装置造成影响，中标人须赔偿招标人相应损失；并且视同中标人在吉林石化公司有不良使用业绩。
项目
质量指标
规格尺寸
13X分子筛d1.5mm-1.7mm
外观
条型颗粒 无机械杂质
静态水吸附（35℃±1℃，饱和食盐水，相对温度75%，24h）/%≥
13X分子筛去除水中重金属离子的研究
研究 的热 点 。
１Ｘ分子筛是一类人工合成的分子筛，具有较大 的孔径和较高的交换容量 ，且传质速 ３ 率高【 ８ 】 。本文采用 １Ｘ分子筛，通过离子交换作用，吸附水 中的 Ｐ ２、Ｃ ２ Ｃ ２ ３ ｂ＋ ｄ＋ ｕ＋ 和 ，并讨 论了水体中可能存在的 Ｎ ａ、Ｍｇ＋ ａ 离子对 Ｐ ２ Ａ 和 Ｃ ｚ、Ｃ ２ ＋ ｂ＋ 、Ｃ ｕ 吸附的影响。
２ 重 金属 储备 液 ． ２
用 Ｐ Ｃ２ ｄＮＯ ）４ ２ ｂ １、Ｃ （ ３ ・Ｈ Ｏ、Ｃ Ｓ ４ Ｈ Ｏ和 去离子 水分 别配 制成含 Ｐ ４８ｍｍｏ／ ２ ｕＯ・ ２ ５ ｂ ． ３ ｌ Ｌ、
Ｃｄ ＋４ ４ ｍｍｏ Ｌ、 ｕ ７ ７ ２ ５ ｌ Ｃ ． ／ ８ ｍｍｏ／ ｌ Ｌ的储 备液 ； 用
２ 实验 部分
２１ 吸 附剂 ．
１Ｘ分子筛由洛阳市建龙化工有限公司提供。ｘ射线衍射结果表明，该材料为具有 良 ３
‘ 收稿 日期 ：２Ｏ Ｏ ６年 ｌ 月 ２日 １ 项 目基金 ：国家 自然科 学 基金 （００ ０ ２；江 苏省 自然科 学基金 （Ｋ ０５ １） ４ ４ ２２） Ｂ ２ ０４７ 作 者简 介 ｌ李华 伟（９０ ） １８一Ｉ男，河南 省人，硕 士研 究生 ． ・ 通讯联 系人 ‘
在竞争吸附条件下，１Ｘ分子筛 ３ ３ 对 种重金属离子的选择性依次为 ｐ２ Ｃ ２ ４ ２ ｂ＋ ｄ＋ ￣ ＋ ＞ ） ｕ ．水中存在
的 Ｎ Ｍｇ 、 ａ＋ ａ． ２ Ｃ ２ 等对分子 筛吸附重金属效 率有 一定的影响，其 中 Ｃ ｃ ａ 对 ｕ 在分 子筛上 的 ＋
13X分子筛联合强化混凝对微污染水中氨氮去除试验研究
ｈｇｅ ｔ ｎｔ ｔｆ ｔ ｒｔｏｋｎｓ ｎ ｈｎｔｅ ｏａｅｉ２ ５吕Ｌ，ｈ ｏａ ｒ ｅｏ ａｌ￣ ｌ ｃｎｉｔ ６ ６ ． ｅ ｒ ｄｉｇ ｉ ｒｈ ａ ｏ ｈ ｉ ｄｗ ｅ ｅｇ ． ／ ｔｅｍｎｖｌａ ｆ ｎ ｈ ａ ｈ ｏ ｅ ｗ ｄａ ｈ ｄ， ｓ ｔ ｎ ｌ ａ ￣ｃ ７ ．％ Ｗｈｎｆｓ ａｄｎ ｍ ｈ ｉｔ
ｔ ｎ，ｉ ｉ ｈ３ ｋ ｎ ｓｏ ３ ｍｏ ｅ ｕ ａ ｉｖ ｓｃ ｍｂｎ ｄｗｉ ＡＣ ｗ ｔ ａ ｔ ｌ ｉ ｍｅｅ ０． ０ ， ２ ０ ｍｍ ｎ ０ ４ ｍｉ ｒ ｄ ｅ ｉ ｏ ｎｗｈｃ ｉｄ ｆ１ Ｘ ｌｃ ｌｒｓｅ ｅ ｏ ｉ ｅ ｔ Ｐ ｉ ｐ ｒ ｃｅｄ ａ ｔｒ ５ ０ ｍｍ ０． ０ ｈ ｈ ｉ ａ ｄ ０． ７ ｌ ８ ｅａ 叩ｔｄ， ｌ ４ ｋｎ ｓ ｏ ｄ ｆ ｒ ｎ ｄ ｉ ｇｍｅｈ ｄ ｎ ｔｅ ｒ ｍｏ ａ ｆａ ａ ｎ ｕ ａ ｅ ｌ ｐ Ｉ ａ ｄ ３ ｋ ｎ ｓｏ ｔ ｎ ｔ ｅ ｉｇ ｐ ｏ ｒｍｎ ａ ｅａ ｐ ｉａｔ ０ ｒ ｉｄ ｆ ｉ ｅ ｅ ｔａ ｄｎ ｔ ｏ ｓＯ ｈ ｅ ｖ ｌｏ ｎｍｏ ｉｍ ｒ Ｉ ａ ｎ ｉ ｄ ｆｓｒ ｇｈ ｎ ｎ ｒｇ ａ ￣ ｒ ｐ ］ｅ ｏ ８１ ｅ ｌ ｅ 、 ｔｅｔｒ ｉ ｉ ｎ ｒ ａ ｅ ｄ ｅ ｔ ｈ ｄ ｉｇ ０ ｈ ｕ ｂｄ ｔ ｉｃ ｅ ｓ ｕ ｏ ｔ ｅ ａ ｄ ｎ ｆｍｏｅ ｕ ａ ｉｖ ．Ｔ ｅ ｍ ｎ ｖ ｌｒｔ ｆａ ｙ ｌｃ ｌｒｓｅ ｅ ｈ ｏ ａ ａｅ ｏ ｍｍｏ ｉｍ ｉ ２ ０ ｍｍ ｉｍｅｅ ｆｍｏｅ ｕ ａ ｉｖ ￣ｉ ｎ ｕ ｗ ｔ ０． ０ ｈ ｄ ａ ｔｒ ｏ ｌｃ ｌｒ ｓ ｅ ｓ ｅ
Ａｌ ｒｅ Ｔ ｉ ａ ｅ ｏｄ ｃｓｓｕ ｉｓｏ ｈ ｍｏａ ｏ ｔ＇． ｕ ｉ ｈ ｏ ｕｅ ￣ ａｔ ｈｓｐｐ ｒｃｎ ｕｔ ｔｄｅ ｎｔｅｒ ｖ ｌ ｆ ｎ Ｉ ｅ ｉＨ ｎ ｒ ｎｔｅｐ￣ ｔｄｗａｅ ｙｕ ｉｇ１Ｘ ｍｏｅｕａ ｉｖｓｗｉ ｎ ａ ｃｄＣｔ ＩＲ ｔｒｂ ｓｎ ３ ｌ ｌｒｓｅｅ ｃ ｔ ｅ ｈｎ ｅ Ｏ￣１－ ｈ ｔ
分子筛去除废水中的重金属离子机理
分子筛去除废水中的重金属离子机理分子筛干燥剂是人工合成的泡沸石，是硅铝酸盐的晶体。
分子筛干燥剂经加热失去结晶水，晶体内形成许多孔穴，其孔径大小与气体分子直径差不多，都很均匀，它能把小于孔径的分子吸进孔穴内，把大于孔径的分子挡在孔穴外，所以说它能依据分子的大小把各种组分分开来。
正是由于分子筛干燥剂具有良好性能，所以它在废水处理、干燥分离、气体分离及清洁油品等领域有了更多应用。
分子筛怎样去除废水中的重金属离子？随着工业生产的发展及城市化建设的加剧，重金属的使用范围很广泛，伴随而来的严峻问题是水体受到了更加严重的重金属污染。
分子筛具有大量的孔道和空穴，比表面积较大。
此外，分子筛干燥剂晶体内部的笼内充填着阳离子，并且部分硅(铝)氧四面体的骨架氧带有负电荷，因此，在这些离子周围形成了强大的电场，产生了强大的静电引力。
这些特性使沸石分子筛具有良好的吸附性能，可吸收水中的重金属。
斜发沸石能对Pb(pH在8.0左右)、Cd(pH<10.0)进行有效吸附，去除率均能达到95％以上；当有Cr(VI)存在时，Pb和cd的去除率降低，这是由于它们与铬酸根反应形成了化合物，降低了与沸石发生离子交换的亲和力。
有机物的存在对沸石吸附重金属离子的影响不大，因为沸石孔穴和孔道大小限制了有机物的进入。
采用静态间歇法，含Pb2+废水的pH及吸附时间对分子筛吸附Pb2+性能的影响，得出了佳去除效果的优化条件：废水的pH接近中性，吸附时间为10min。
通过吸附实验，确定了在Pb2+初始质量浓度为20mg/L的条件下，分子筛干燥剂对Pb2+的吸附量为21.42mg／g。
解吸实验表明：加入沉淀剂，浓缩洗脱液中的Pb2+以PbS的形式生成沉淀，为回收金属铅提供了可能；分子筛干燥剂在循环使用5次的条件下，对废水中Pb2+的吸附率仍高达98％，重复使用性能良好。
经处理后的净化水中Pb2+的质量浓度小于0.4mg/L，低于废水排放标准指标。
分子筛干燥剂对Pb2+的主要吸附形式是离子交换和表面络合反应。
4A和13X分子筛去除水中重金属Cd2+及其吸附性能研究
４ Ａ和 １ ３ Ｘ 分 子 筛 去 除水 中重 金 属 Ｃ ｄ ２ ＋ 及 其 吸 附 性 能 研 究
．
石 飞 ， 刘 红 ， 刘 鲁 建 ， 董
俊
（ １ ． 湖 北 科 亮 生 物 工 程 有 限公 司 ， 湖北 武汉 ， ４ ３ ０ ０ ６ ５ ； ２ ． 武 汉 科 技 大 学 资 源 与 环 境 工 程学 院 ， 湖北 武汉 ， ４ ３ ０ ０ ８ １ ）
动搅 拌 器 中 搅 拌 一 段 时 间 ， 搅拌 速 度为 ２ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ， 静 置分 层 时 间 为 ３ ０ ｍｉ ｎ ， 然 后 取 上 清 液 检 测 。利用 ＧＧＸ 一 ９型 原 子 吸 收分 光 光 度 计 检 测 溶
于分 子 筛 的大空 洞 中 ， 可 与 通 过 静 电作用 吸 附 于
性能 ， 而且 容 易 再 生 ， 被 吸 附离 子 容 易 回收 ， 已成 为 水处 理材料 研 究 的热点 。 ］ 。由于分 子筛 晶体
药 剂分 别 为氯化 镉 、 盐酸 和氢 氧化 钠 ， 以上 均为 分
析纯 。 １ ． ２ 试 验 方 法
在室 温下 ， 配 制 一定 初 始 浓 度 的含 重 金 属 离 子 Ｃ ｄ 废水 ， 调节废水初始 ｐ Ｈ值， 加 入 一 定 量
ｍｇ ／ Ｉ 时 ， Ｃ ｄ 去 除 率达 到 ９ ５ 以上 ； 分子 筛对 Ｃ ｄ 的去 除机 理 以 离 子 交 换 吸 附 为 主 ， 交 换 出 来 的 Ｎａ 与 分
子 筛吸 附的 Ｃ ｄ 摩 尔浓 度 比 为 ２ ； 在 吸 附热 力 学和 动 力 学 方 面 ， ４ Ａ和 ｌ ３ Ｘ分子筛均符合 Ｉ ａ ｎ ｇ ｍｕ ｉ ｒ 吸 附 等 温
关键词 ： 分子 筛； Ｃｄ ； 吸 附； 离子 交换 ： 重金 属
CuCoNi改性13X对硫化物的吸附性能的开题报告
CuCoNi改性13X对硫化物的吸附性能的开题报告一、研究背景和意义固定床催化反应器在石油化工、化工等领域中广泛应用，但是在长时间运行过程中会受到诸多限制因素的影响，比如存在的硫化物、氮化物等。
硫化物是一种常见的催化剂中毒因素，会影响催化剂的活性、选择性和稳定性，降低了催化剂的使用寿命。
因此，在固定床催化反应器中，使用催化剂来去除硫化物是一种有效的办法。
13X分子筛具有良好的吸附性能，因此在去除硫化物方面具有一定的应用潜力。
但是，在硫化物存在的情况下，13X分子筛的吸附能力会减弱。
因此，通过对13X分子筛进行改性，提高其对硫化物的吸附能力，对固定床催化反应器的长期稳定运行有重要意义。
二、研究目的和内容本研究旨在通过CuCoNi改性13X对硫化物的吸附性能进行研究，具体包括以下内容：（1）制备CuCoNi改性13X催化剂，并对其进行表征；（2）通过实验研究CuCoNi改性13X对硫化物的吸附性能，并分析吸附机理；（3）探究CuCoNi改性13X催化剂在固定床催化反应器中去除硫化物的应用潜力。
三、研究方法（1）制备CuCoNi改性13X催化剂：通过共沉淀法将Cu、Co、Ni 离子混合，制备CuCoNi前驱体，将制备好的CuCoNi前驱体与13X分子筛进行复合处理，获得CuCoNi改性13X催化剂。
（2）催化剂表征：通过XRD、SEM、EDS、TEM、BET等表征手段对催化剂进行结构、形貌、组成、孔结构等方面的表征。
（3）实验研究吸附性能：以硫化氢为模型物，使用质量浓度法进行静态吸附实验，并通过GC/MS对吸附前后气相中硫化氢的浓度进行检测，对吸附性能进行评价和分析。
（4）探究在固定床催化反应器中的应用潜力：通过模拟固定床催化反应器实验研究CuCoNi改性13X催化剂在去除硫化物方面的应用潜力，并评价其在实际工业中的应用前景。
四、研究意义本研究可以探索新型CuCoNi改性13X催化剂对硫化物的去除性能和机理，并为工业应用提供新思路和技术支持。
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Pb
3. 04～ 3. 06
Zn
Cd
97. 03 99. 58 95. 46
94. 05 99. 06 97. 98
94. 05 99. 44 94. 73
93. 06 99. 44 94. 66
94. 05 99. 18 98. 41
Hg 89. 34 88. 97 90. 07 85. 55 89. 89
进行了一定用量的分子筛在达到废水排放标准前能
处理废水的最大体积量及吸附量的试验 。分别配制
含 Cu2 + :30 mg/ L 、Pb2 + :20 mg/ L 、Zn2 + :40 mg/ L 、
Cd2 + :10 mg/ L 、Hg2 + : 1 mg/ L 的 重 金 属 废 水 ,p H
值为弱酸性至中性 ( 5 ～ 7) , 分子筛用量除处理含
属废水中进行吸附试验 ,吸附时间为 10 min 。吸附
后的分子筛用 90 ℃的饱和氯化钠溶液洗脱 ,洗脱时
间为 10 min 。然后将解吸后的分子筛不经任何处
理 ,立即进行第二次吸附和解吸试验 ,结果见表 4 。
表 4 13X 分子筛解吸试验的结果
废水 处理 吸附率 吸附量 解吸量 解吸率
类型 次数 ( %) (mg/ g) (mg/ g) ( %)
第一次 99. 83 Cu 第二次 97. 09
29. 95 29. 13
29. 67 20. 19
99. 07 69. 00
第一次 98. 73 Pb 第二次 96. 83
9. 87 9. 68
8. 89 5. 33
90. 07 55. 06
第一次 98. 92 Zn 第二次 97. 12
39. 57 38. 85
表 2 所示 。
表 2 达排放标准前 13X 分子筛吸附重金属离子
的试验结果
废水类型
Cu
Pb
Zn Cd Hg
处理体积 (mL/ g) 1 471. 3 1 078. 3 1 334. 1 622. 6 632. 8
吸附量 (mg/ g) 43. 40 20. 48 50. 70 6. 16 0. 60
吸附率 ( %) 98. 33 94. 96 95. 01 98. 94 95. 00
近年来 ,不断见到有关重金属废水处理的研究
报道 。如汪玉庭等 (1996) 以可溶性淀粉为基体 ,经 环氧氯丙烷交联 ,制备了交联淀粉 ,以 Fe2 + - H2O2 为引发剂将丙烯腈单体接枝到交联淀粉上 ,再经过 皂化 ,制得水不溶性接枝羧基淀粉聚合物 ( ZSC) ,采 用静 态 法 对 ZSC 去 除 水 体 中 Cd2 + 、Pb2 + 、Cu2 + 、 Hg2 + 的效果进行了研究[1 ] ; 1998 年 ,他们又以海蟹 壳为原料制备的壳聚糖 ( CTS) ,在碱性条件下经环 氧氯丙烷交联 ,制得水不溶性的交联壳聚糖 ,采用静 态法研究交联壳聚糖对重金属离子的吸附性[2 ] ;赵 晓红等 (1996) 进行了用 SRV 菌 (已鉴定为脱硫肠杆 菌属) 去除电镀废水中铜的研究[3 ] ; 张华等 ( 1997) 自制中空型聚苯乙烯基离子交换纤维 ,对毒性铅离 子进行净化[4 ] ;高效江等 (1997) 用改性的麦饭石处 理重金属离子并与活性炭作比较 ,发现麦饭石对实 际废水净化效果较好 ,但不及活性炭的处理效果 。 活性炭的最大优点是吸附容量大 ,一般吸附材料难 以与其相比[5 ] 。莫健伟等 ( 1997) 通过对几种藻去 除重金属离子的比较 ,发现绿海藻去除重金属离子 的效果最佳[6 ] ; Salih (1998) 用架状连二硫酸盐聚合 微生物 ( E GDMA - HEMA) 来吸附重金属离子[7 ] ; 沈学优等 (1998) 通过膨润土 、高岭土 、伊利石处理水 中重金属性能的研究 ,发现膨润土的效果最好[8 ] 。 表 3 为上述研究成果与本试验结果的对比 。
水 ,在出水浓度 、处理时间 、处理废水的量以及吸附
量等方面 ,效果基本上优于其他的净化剂 。处理含
铅 、含镉 、含汞的废水时 ,虽然吸附量和处理废水的
量小于其他一些净化剂 ,但这些净化剂处理废水时
存在出水浓度远远高于国家污水综合排放标准 (如
交换纤维处理含铅废水后的浓度为 14. 00 mg/ L ) 、
中国给水排水 2000 Vol. 16 CHINA WA TER & WASTEWA TER No. 5
综合文札
13X 分子筛处理重金属废水的试验研究
陶 红1 , 徐国勋1 , 马鸿文2
(1. 上海理工大学 城市建设与环境工程学院 , 上海 200093 ; 2. 中国地质大学 材料科学 与工程学院 , 北京 100083)
Cd2 + 废水为 0. 4 g 、含 Hg2 + 废水为 0. 3 g 外 ,其他均
为0. 2 g 。吸附时间定为 10 min ,分别进行废水体积
为 50 mL 、100 mL 、150 mL 、200 mL 、250 mL 、300
mL 、350 mL 、400 mL 、450 mL 的吸附试验 。结果如
由表 1 可见 ,废水的 p H 值从强酸性到强碱性 , 吸附时间从 10 min 到 80 min ,13X 分子筛对重金属 离子的吸附率大多达 95 %以上 ,虽然碱性条件下的 吸附率略优于酸性 ,但变化不大 ,如 Cu2 + 最大变化 为 1. 04 %、Pb2 + 为 12. 89 %、Zn2 + 为 1. 12 %、Cd2 + 为 3. 75 %、Hg2 + 为 6. 57 %。这说明 13X 分子筛处理 重金属废水 ,对废水的 p H 值适宜范围宽 ,吸附 10 min 后就已基本达到饱和 。所以 ,从实际应用出发 ,
37. 87 29. 67
95. 70 76. 37
第一次 99. 59 Cd 第二次 90. 59
2. 49 2. 26
2. 29 1. 43
表 3 13X 分子筛与其他净化剂处理重金属废水 的效果比较
废水类型 处理后的浓度 处理时间 处理废水量 吸附量
Cu
<
<
<
<
Pb
<
<
<
—
Zn
<
<
<
<
Cd<<——Hg
<
<
—
Ε
注 < 、—、Ε 分别表示 13X 分子筛处理重金属废水 的效果好于 、相近 、差于其他净化剂 。
从表 3 可见 ,用 13X 分子筛处理含铜及含锌废
94. 05 99. 75 96. 10
93. 56 99. 87 96. 47
93. 06 99. 50 97. 76
94. 05 99. 73 97. 33
Hg 89. 51 91. 67 87. 79 87. 01 87. 01
212 处理重金属废水的效果
为了研究 13X 分子筛处理重金属废水的效果 ,
基金项目 : 教育部高等学校博士学科点专项科研基金
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2000 Vol. 16 中国给水排水 No. 5
摘 要 : 通过由天然岩石合成的 13X 分子筛对 Cu2 + 、Pb2 + 、Zn2 + 、Cd2 + 、Hg2 + 的吸附及解吸 试验结果表明 ,用 13X 分子筛处理重金属废水时 ,具有用量少 、处理废水的体积大 、处理时间短 、效 率高 、对废水的 p H 值适宜范围宽等优点 ; 饱和的 13X 分子筛经氯化钠溶液洗脱后 ,解吸率近于 100 % ,且解吸后的分子筛在未经任何处理的情况下仍能吸附重金属离子 ;本文还对 13X 分子筛处 理重金属废水的机理进行了讨论 。 关键词 : 13X 分子筛 ; 重金属 ; 废水处理
中图分类号 : X75 文献标识码 : C 文章编号 : 1000 - 4602 (2000) 05 - 0053 - 04
1 试验材料与方法
111 试验材料 13X 分子筛是作者利用山西临县紫金山富钾碱
性岩合成的 。用 CuSO4 ·5 H2O 、Pb ( NO3 ) 2 、ZnSO4 · 7 H2O 、3CdSO4 ·8 H2O 、HgCl2 和去离子水分别配制 成含 Cu2 + 、Pb2 + 、Zn2 + 、Cd2 + 为 1. 000 g/ L 的储备 液 ,所用试剂均为分析纯 。试验用重金属溶液均用 储备液稀释制备 。 112 试验仪器
最佳吸附条件为 :废水 p H 值近中性 ,吸附时间为 10 min 。
表 1 不同 p H 值 、不同吸附时间 ,13X 分子筛对 重金属离子的吸附率
废水 废水
吸附率 ( %)
p H 值 类型 10 min 20 min 40 min 60 min 80 min
Cu 98. 70 98. 97 99. 35 99. 08 98. 93
2000 Vol. 16 中国给水排水 No. 5
为了进一步考察 13X 分子筛工业应用的可行
性 ,进行了解吸效果的试验 。先将 1. 00 g 分子筛分
别放入盛有 Cu2 + 、Pb2 + 、Zn2 + 、Cd2 + 、Hg2 + 的重金
Cu 99. 00 99. 00 99. 37 99. 08 99. 11
Pb
4. 79～ 6. 14
Zn