沸石的改性及除磷性能研究

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镁改性沸石同步去除水中氨氮和磷的研究

镁改性沸石同步去除水中氨氮和磷的研究【摘要】：氮、磷废水的不达标排放,容易导致水体富营养化的出现,水质急剧恶化,从而影响人类正常的生产生活,甚至破坏整个生态系统的平衡。

因此,有效控制氮、磷向水体中的排放是控制水体富营养化进程的有效手段。

目前,同步脱除水中氮、磷的主要工艺为生物法、化学沉淀法和吸附法。

但生物处理工艺基建费用大,运行周期长,运行效果易受水质的pH值、BOD负荷等因素影响,且运行过程中需要不断补充碳源。

化学沉淀法容易产生二次污染,沉淀条件难于控制,需要消耗大量的化学药剂,形成的沉淀难于处置。

吸附法由于操作简单,条件易于控制,运行稳定,成本低等优点获得了广泛关注。

天然沸石由于产量丰富、成本低廉、吸附容量大、对氨氮和磷都有很好的吸附去除效果等原因,成为最佳吸附介质的选择。

本文从沸石的改性制备工艺、沸石吸附特性、吸附动力学和吸附等温模型两方面着手进行研究。

此外,采用GaBi软件对改性沸石制备过程进行生命周期评价。

本文以人造沸石为切入点,进行改性工艺路线的确定以及工艺参数的优化,最终得到优化的改性工艺流程：沸石原样→NaOH浸渍→烘干→MgCl2溶液浸渍→烘干→改性样品。

最佳改性参数条件为：NaOH浸渍溶液的浓度为0.5mol/L,MgCl2浸渍溶液的浓度为1mol/L,浸渍温度为80℃C,洗涤完成后样品的烘干温度均选择45℃。

将天然沸石按照最佳改性工艺进行改性沸石的制备,制得的改性沸石样品对NH4+-N和P043-的饱和吸附容量分别提高了40.7%和62.7%。

改性沸石的单因素影响实验结果表明：改性沸石吸附的最佳pH值条件为7；改性沸石样品在1h内可基本达到吸附平衡；沸石的投加量越大,改性沸石对NH4+-N和P043-的饱和吸附容量越大,但其有效利用率低；NH4+-N 和P043-初始浓度越大,温度越高,改性沸石的饱和吸附容量越大。

通过对吸附过程进行吸附动力学以及吸附等温模型的回归,得到以下结论：假二级动力学模型可以同时较好的描述改性沸石对水中NH4+-N 和P043-的吸附过程,回归得到的NH4+-N和P043-饱和吸附容量值与实验测得的数据较为一致；由颗粒内部扩散模型对数据回归的结果可知,改性沸石对NH4+-N和P043-的吸附过程可明显分为两个阶段,第一阶段为表面吸附和扩散,进行速度较快,第二阶段为颗粒内部扩散阶段,进行速度较慢。

改性沸石制备及除磷性能研究

体就开始出现富营养化。水体出现富营养化后藻类和
浮游生物急剧增殖，水体溶解氧下降，水质恶化，并造成鱼类及其他水中生物大量死亡。如近年来，滇池、太湖、巢湖等连续发生的蓝藻污染事件，因此，
稀硫酸、氢氧化钠、磷酸二氢钾、抗坏血酸、钼酸铵、酒石酸锑，均为化学纯试剂。
Ｔｈｆｅｔｆｈｏａｅｏｍｏｉｅｅｌｅｐａｄｔｅｃｎａｔｇｔｏｙｉｇｗａｔｗａｅｒｖｓｉａｅ．ｈｓｌｈｗｅｅｅｆｃｔｅｄｓｇｆｏｄｆｄｚｏｉ，ＨｎｏｔｃｉｍｅｆｒｅｎｓｅｔｒｉｔｈｎｉｄｗｅｅｉｅｔｔｄＴｅｒｕｔｓｏｄｎｇｅｓｔａｅｒｍｏａｒｔｆｒｅｉａｅｏｅ８ｗｉＨａｕ，ｈｏａｅｏｍｏｉｅｅｌｅｗａｇｎｅａｓｒｔｏｍｅｓｈｔｈｅｖｌａｅｏａｓｎｃｃｎｂｖｒ％ｔ９ｔｐｖｌｅ７ｔｅｄｓｇｆｄｆｄｚｏｉｓ６ｍａｄｔｄｏｐｉｎｔｈｉｔｈｉｗａ
ＳｕＮＰｒｐａａｉｎｏｏｉｅｏｉｅａｄＩｓＰｈｓｏｕｍｏａｒｏｍａｅｔｄｙＯｅｒｔｏｆＭｄｆｄＺｅｌｎｔｏｐｈｒｓＲｅｖｌｉｔＰｅｆｒｎｃ
ＤＥＮＧｈ — ｉＳｕｐｎｇ
１３改性沸石的制备．
１３１沸石预处理．．
先将天然沸石浸泡再洗净风干，在３０条件下对０￣Ｃ

改性天然沸石除磷脱氮性能的研究的开题报告

学生会联谊活动策划案学生会联谊活动策划案精选2篇（一）活动名称：校园联谊狂欢夜活动目的：通过学生会组织的联谊活动，促进学生之间的友谊和交流，丰富学生校园生活。

活动时间：每学期举办一次，选择适当的周末晚上举行，活动持续时间为3个小时。

活动地点：学校体育馆或露天场地（依据天气情况确定）参与人员：全校学生（面向全体学生）活动流程：1.活动前期准备：- 学生会负责人统筹活动策划，并确定活动主题为“校园联谊狂欢夜”。

- 确定活动时间和地点，并申请场地使用许可证。

- 活动宣传：制作精美的宣传海报，张贴在校园各个角落，利用校园广播、微信公众号等渠道进行宣传。

2.活动现场布置：- 主舞台：设置一个大型的舞台，以便于表演和互动活动的展开。

- 舞池：在场地中央设置舞池，提供高质量音响和灯光效果。

- 娱乐区：设置游戏和娱乐设施，例如桌游区、游戏机区等，为参与者提供更多的娱乐选择。

- 休息区：设置休息区域，提供饮料和小吃，让参与者可以休息和交流。

3.活动内容安排：- 开场：学生会主席致辞，介绍活动内容和参与人员安排。

- 表演节目：邀请学生才艺表演团队进行精彩表演，包括歌舞、乐器演奏等。

- 互动游戏：设置各种互动游戏环节，例如猜谜、趣味竞赛等，增加参与者的互动和参与度。

- 自由交流：提供充足的时间和空间，让学生之间自由交流，在休息区域设置聊天席位，方便学生相互交流。

- 最后：结束活动时，学生会主席致辞，感谢所有参与者的支持和参与。

4.活动后续工作：- 活动总结：学生会成员及相关志愿者进行活动总结和反馈，改进和提升下一次活动的质量。

- 感谢信：学生会向活动赞助商和表演团队发放感谢信，感谢他们的支持和协助。

- 活动照片和视频分享：整理活动照片和视频，通过校园微信公众号等平台与全校师生分享活动精彩瞬间。

通过以上策划案，校园联谊狂欢夜将成为学生之间交流互动的平台，增加学校的凝聚力和活力，提高学生的归属感和幸福感。

学生会联谊活动策划案精选2篇（二）活动名称: 学生会联谊晚会活动日期: 2022年5月20日活动地点: 学校礼堂活动目的:- 促进学生会成员之间的相互交流和了解- 加强团队凝聚力- 提供一个放松和娱乐的机会活动流程:1. 音乐表演- 准备一支学生会成员组成的乐队，并进行现场表演，展示团队的音乐才能- 安排学生会成员合唱一些流行歌曲，增加活动气氛2. 互动游戏- 安排一些有趣的互动游戏，以小组为单位参与- 例如猜谜游戏、扔球游戏等- 通过游戏加强学生之间的交流和互动3. 现场抽奖- 准备一些小奖品，例如学习用品、文化衫等- 在晚会现场进行抽奖，增加活动的趣味性和参与度4. 表彰优秀成员- 颁奖环节，表彰学生会中表现突出和贡献显著的成员- 奖项可包括最佳组织者、最佳宣传者等5. 自由交流- 提供自由交流时间，让学生会成员自由交谈、互动、分享彼此的经验和感受宣传推广:- 制作活动海报，放置在学校各个显眼处- 宣传活动的内容和目的，吸引学生会成员的参与- 通过学校微信公众号、QQ群等社交媒体平台宣传活动预算估算:- 活动场地租用费: 500元- 活动宣传物料费用: 300元- 奖品购买费用: 800元- 其他费用(音乐设备租用等): 400元总预算估算: 2000元注意事项:- 提前与学校相关部门协商场地使用事宜- 在活动前做好准备工作，确保音响设备、游戏道具等的齐全和完好- 安排好活动流程，保证活动的顺利进行- 活动结束后进行总结和评估，为今后的活动提供借鉴希望这个学生会联谊活动策划案例对你有帮助！。

改性沸石吸附水中磷的研究

摘要磷是人类生命活动的必需元素，同时也是生物生长必须的营养元素之一，被认为是生物稳定性的控制因子。

磷是造成水体富营养化的一个重要因素，只要能降低排入水体的废水中磷的含量就能控制水体的富营养化；同时，饮用水也对磷的含量有着明确的要求，以保持其生物稳定。

通过比较国内外所使用的各种除磷方法，发现沸石吸附法具有经济高效无毒害的优点，是一种非常优良的废水处理方法，对于解决磷污染问题具有重大的意义。

但是天然沸石的吸附效果不理想，处理后的水质无法满足目前的要求。

需要对天然沸石进行改性，提高其吸附能力，利用沸石作载体，将活性硫酸铝负载其上，本文对硫酸铝改性沸石及其吸附效果进行了研究。

沸石改性方法为：将天然沸石与硫酸铝混合均匀，加水使得其溶解，调节pH为7.0，在室温下振荡24h，用蒸馏水洗净，在110±5℃下烘干4个小时。

为了考察改性沸石的除磷性能，进行了静态试验。

本文探讨了原水磷溶液浓度、沸石用量、原水pH值、原水与沸石接触时间以及反应温度对吸附效果的影响。

实验结果表明改性沸石的吸附性能显著优于天然沸石。

最佳实验条件：原水样磷浓度为20mg/L，沸石用量为2.5mg/50ml，pH为7.0，反应时间为20min，反应温度为室温。

当原水样含磷浓度为20mg/L时改性沸石对水样中磷的去除率达到97%；当沸石用量为2.5g/50ml时对水样中磷的去除率为95.6%；当原水样pH为7.0时改性沸石对水样中磷酸盐的去除率为96.7%；当反应时间超过20min改性沸石对水样中磷酸盐的去除率大于98.3%；在25–50℃范围内改性沸石的去除率均大于96%。

关键词沸石；改性；除磷；吸附AbstractPhosphorus is human life activities, but also the essential elements in biological growth must nutrient element, is considered one of the control factor is biological stability. Phosphorus is an important factor which causing the water-body eutrophication, as long as it can reduce the waste water discharged into water body of phosphorus can control the eutrophication of water; Meanwhile, drinking water also have clear of phosphorus content, at the request of the keep its biological stability.Through comparing the domestic use all sorts of dephosphorization method, zeolite adsorption method has the advantages of economic efficiency specialties. It is a very good wastewater treatment method and itis important to solve the phosphorus pollution . But natural zeolite treated water cannot meet the requirements. It need to modified natural zeolite, improve its adsorption ability, using zeolite as carrier will activity, this paper alumina load its with modified zeolite and its adsorption effect of alumina is studied.Modification methods of natural zeolite is mixing aluminium sulfate and zeolite, add water makes its dissolution, adjust pH at seven, oscillate in room temperature for 24 hours, wash it with distilled water，dry it in the temperature of 110±5℃ for four hours.To investigate the property of modified zeolite to remove the phosphorus, we performance the static test. This paper discusses the concentration of raw water phosphorus solution , amount of zeolite, pHvalue of raw water , contact time of raw water and zeolite and affection of reaction temperature on adsorption. The experimental results show that the modified zeolite adsorption performance is significantly better than natural zeolite.The best experimental conditions: the original concentration of p in the wastewater is 20 mg/L,the zeolite dosage is 2.5 mg/for 50 ml, pH is 7.0, the response time is 20 min, the reaction temperature is room temperature. When phosphorus concentration of the original water samples is of 20 mg/L, in water samples the phosphorus removal rate of modified zeolite can reach up to 97%; When zeolite dosage is 2.5 mg/L, the removal rate of the phosphorus is 95.6%; When the original water samples pH is 7.0, the phosphate removal rate of modified zeolite in sample water is 96.7; When the response time reach more than 20 min, the phosphate removal rate of modified zeolite is greater than 98.3%; In the temperature scope of 25℃ to 50 ℃，the removal rate of surfactant-modified zeolite are greater than 96%.Keywords：zeolite; modify; phosphorus removal; absorption capacity目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (5)1绪论 (1)1.1 我国水质污染现状 (1)1.1.1 水源水污染 (1)1.1.2 水体富磷的危害 (2)1.2 常用的除磷方法 (3)1.2.1 生物法 (3)1.2.2 人工湿地法 (4)1.2.3 化学沉淀法 (5)1.2.4 结晶法 (6)1.2.5 吸附法 (6)1.3 除磷的国内外研究现状 (7)1.3.1 污水除磷技术 (7)1.3.2 饮用水除磷技术 (9)2.沸石吸附磷的试验研究 (11)2.1 沸石的结构特点和除磷机理 (11)2.2 沸石的改性方法 (13)3.试验材料与方法 (15)3.1 实验所用材料 (15)3.2 实验所用仪器 (15)3.3 改性沸石对磷的吸附试验 (16)3.3.1实验所需溶液的配置 (16)3.3.2硫酸铝改性沸石的制备 (17)3.3.3 天然及改性沸石的吸附比较 (18)3.3.4 沸石吸附水中磷的热力学分析 (27)3.4 小结 (31)4. 沸石的再生实验 (32)5 结论 (33)参考文献 (34)致谢辞 (37)附录1 文献翻译 (38)附录2 英文文献翻译 (55)表格表一不同磷浓度下天然沸石及改性沸石吸附后溶液的吸光度 (17)表二不同沸石加入量吸附后溶液吸光度 (20)表三不同pH条件下沸石吸附后溶液吸光度 (22)表四不同反应时间下沸石吸附后溶液吸光度 (24)表五不同反应温度下沸石吸附后溶液吸光度 (26)图表图一天然沸石结构图 (10)图二磷含量测定标准曲线（1） (16)图三不同初始磷浓度条件下天然沸石和改性沸石的对磷的去除率 (18)图四磷含量测定标准曲线（2） (19)图五不同沸石用量对磷酸盐的去除率 (20)图六磷含量测定标准曲线（3） (21)图七不同pH条件下天然沸石和改性费对磷酸盐的去除率 (22)图八磷含量测定标准曲线（4） (23)图九不同反应时间条件下天然沸石和改性费对磷酸盐的去除率 (24)图十磷含量测定标准曲线（5） (25)图十一不同反应温度条件下天然沸石和改性费对磷酸盐的去除率 (26)图十二天然沸石langmuir等温吸附线 (28)图十三改性沸石langmuir等温吸附线 (28)图十四天然沸石Freundlich等温吸附曲线 (29)图十五改性沸石Freundlich等温吸附曲线 (29)1绪论1.1 我国水质污染现状1.1.1 水源水污染近年来我国水污染越来越严重，甚至呈发展趋势。

沸石对废水中氮磷去除作用研究

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沸石的人工合成原料类型有粉煤灰、造纸行业的含硅废弃物、谷物烧灰和商碱陛废弃物料流等，而粉煤灰和沸石在化学元素成分组成上的相似为粉煤灰作为合成人造沸石的基本原料提供了可行性，合成沸石的阳离子交换量比天然沸石高得多，质量也更均一，而且富含钙、铁等成分。
崔红梅等【22】为了提高粉煤灰合成沸石的反应速度，采用微波法水热合成沸石用来处理景观用水，实验结果表明，利用传统水热反应（未引用微波），合成沸石结晶成核时间约为3 h，形成结晶较好的沸石相大约需24 h，而引入微波作为辅助，其结晶时间缩短为30 min，方便工业化生产，合成的沸行通过吸附实验证实对磷的吸附量明显比粉煤灰高，是粉煤灰的7倍以上，说明微波法水热合成的粉煤灰沸石对磷的去除效果较好。
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由于天然沸石的产地、组成成分及各成分的比例不尽相同，最终导致天然沸石脱氮的性能也不尽相同。沸石对于氨氮的离子交换和吸附作用效果较好，但对于硝酸盐氮的作用小显著。因此，沸石对于总氮的去除也主要是通过降低氨氮的含量，从而降低总氮的含量。对比山东、河南、浙江、河北四地的沸石对氨氮的吸附容量，由大到小依次是：浙江>河北>河南>山东【4】。其中，产于浙江缙云的天然斜发沸石粒径为2～3.2mm，对氨氮吸附最的极限值为1.624mol·kg-，同时监测到与沸石晶体内NI-h+进行交换的主要离子为Ca2+和Na+，二者占交换总量的96%以上【5】。
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（1）沸石的离子交换性质
十九世纪中期，Thompson，Way和Eichhorm首先报道了沸石的离子交换性质。当时，Eichhorm就进行了菱沸石/钠沸石体系中Na+与Ca2交换的研究。然而直到二十世纪五十年代后沸石的这种用途才被工业化。沸石与某种金属盐的水溶液相接触时，溶液中的金属阳离子可以进入沸石中，而沸石中的阳离子可被交换下来进入溶液中。这种离子交换过程可用下面通式表示：

天然沸石及其改性对污水中磷的吸附

天然沸石及其改性对污水中磷的吸附李辉;左金龙;王军霞【摘要】针对污水处理后的排放未达标水体，利用沸石这种天然价廉的多孔材料，经过一系列改性，引入活性功能基团，得到高效稳定的除磷吸附剂。

以天然沸石为原材料，研究发现原始沸石的吸附效果不佳只能达到10％～20％，对其进行时间、温度单因素实验，进行比对。

由于去除效果不佳选择对其进行改性，通过对酸碱盐分别浸泡，最后得出用20％MgCl2最佳，利用静态试验考察了pH值、温度、吸附剂投加量、吸附时间等方面对吸附剂吸附容量的影响；去除率在条件适宜时能达到70％～80％。

最后对时间、温度、投加量进值行正交试验研究，确定了吸附的最佳条件为25℃，160 min，5 g，此时去除效果可达78％。

%The research object is the sewage treatment after the discharge of water body .The efficiency and stable phosphorus removal adsorbent was got using the natural zeolite which were porous materials , through a series of modification and introduction of active functional groups.In this experiment , it was found that original zeolite adsorption effect only reach 10%~20% with natural zeolite as raw materials .The single factor experiment results of time and temperature were not good .Due to thebad effect of removing , modification was chosen .By means of acid and alkali salt immersion respectively ,it was concluded that 20%MgCl2 was the best.The effect of pH, temperature, adsorbent additive amount of adsorbent and adsorption time on volume of adsorbent additive was investigated utilizing the static test examines.Results indicated that the removal rate could reach 70%~80%.The orthogonal experiment researchidentified the optimum conditions were 25 ℃, 160 min and 5 g of ad-sorption additive , and the removal efficiency could reach 78%.【期刊名称】《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P311-314)【关键词】沸石;除磷吸附剂;改性;污水二级排放标准;吸附剂影响【作者】李辉;左金龙;王军霞【作者单位】哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心，哈尔滨150076; 国家教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心，哈尔滨150076;哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心，哈尔滨150076; 国家教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心，哈尔滨150076; 哈尔滨商业大学食品工程学院，哈尔滨150076;哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心，哈尔滨150076; 国家教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心，哈尔滨150076【正文语种】中文【中图分类】X703近年来水污染越来越严重，甚至呈发展趋势[1-4].饮用水水源的污染，致使饮用水水质恶化，是当前世界范围面临的普遍问题，己严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的身体健康[5-8].水的污染尤其是氮磷含量的超标，不仅给人类的健康带来了较大的危害，而且对传统净水工艺和水质的影响所造成的各种损失更是难以估量.目前，大多数国家的城市污水处理的方法主要是二级生物处理，由于二级生化处理对氮、磷只能部分去除，大部分氮、磷最终将排入地表水等受纳水体，致使这些水体中的氮、磷含量累积造成水体富营养化.近年来，人们对利用改性沸石并将之应用于污水处理进行了不断的探索.其中吸附与离子交换法由于其占地面积小，工艺简单，脱磷效率高得到人们的关注[9-10].沸石是沸石矿物的总称，在地壳中分布广泛.沸石是一种架状铝硅酸盐，含有大量水分的碱和碱土金属是形成沸石矿的先决条件[11].天然沸石在环境污染处理中有着巨大的应用潜力，尤其在污水处理方面应用范围不断扩大，可用于去除水中氨氮、磷、有机污染物、重金属、氟、放射性物质等等.本课题旨在利用天然价廉的材料在适当的条件下反应生成新型廉价的吸附剂，使其具有较大的吸附容量.所制得的这种天然吸附剂既可以单独除磷，又可以运用于其他工艺中共同除磷.针对中富营养化水体，利用沸石这种天然价廉的多孔材料，经过一系列改性，引入活性功能基团，得到高效稳定的除磷吸附剂.在水处理中通常利用沸石的离子交换和吸附性能.沸石因有色散力和静电力的共同作用，故其吸附力特别强大.同时它也是一种理想的载体，可以引入一些活性物质，使其作为除磷材料的基体.1.1 实验材料沸石是一族架状构造的含水铝硅酸盐矿物.主要含Na和Ca及少数的Sr、Ba、K、Mg等金属离子.沸石的骨架结构由硅氧四面体和铝氧四面体构成，其骨架的每个氧原子都为相邻的两个四面体共用.由于硅(铝)氧四面体连接方式不同，在沸石结构中形成很多孔穴和孔道，这种独特的结构和晶体化学特性使沸石具有优良的物理化学性能，如离子交换性、吸附性、热稳定性、耐酸性等.试验用水是用蒸馏水，磷酸二氢钾，氯化铵以及加入葡萄糖调COD值.配置之后符合污水处理厂二级排放的氨氮、磷质量浓度，此质量浓度未达到国家二级排放标准.磷质量浓度为2～4 mg/L，氨氮质量浓度为15～20 mg/L，COD值100 mg/L左右.1.2 实验方法钼锑抗分光光度法测磷：在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应，生成磷钼杂多酸.被还原剂氯化亚锡还原, 变成蓝色络合物，通常称为磷钼蓝.该颜色在波长为700 nm处有强吸收.1.3 分析项目称取5 g原沸石，放入250 mL锥形瓶，分别加入50 mL含磷水样，空气浴振荡器25 ℃振荡0.5、l、1.5、2、2.5 h，取样5 mL于比色管中，定容到50 mL.加入5 mL钼酸盐溶液混匀，后加0.25 mL氯化亚锡溶液充分棍匀，显色20 min.以蒸馏水做参比，分光光度计700 nm波长测定吸光度.根据标准曲线计算含磷量，算出去除率.1.4 改性处理条件经酸碱盐浸泡分别分析得出用盐浸泡效果最佳.经查证，用20%MgCl2浸泡最佳.取5 g原始沸石，吸取25 mL上层清液倒入250 mL容量瓶中，稀释至刻度，每种溶液平行测定两次，测定其吸光度.试验得出沸石改性的最佳条件是：1)沸石置于浓度1 mol/L的NaOH溶液中，进行浸泡，35 ℃恒温振荡，浸泡后取出，并对沸石进行清洗，用去离子水洗净、烘干.2)把上述处理过的沸石置于体积分数为20%的MgCl2溶液中浸泡，35 ℃恒温振荡，浸泡2 d后取出，洗净后烘干.3)把用氢氧化钠及氯化镁处理后的沸石置于马弗炉中，在500 ℃下焙烧2 h，取出后自然晾干.2.1 天然沸石吸附效果研究2.1.1 沸石投加量对去除磷的影响当改变沸石用量时，沸石对磷的去除率也有所不同.取一定量的沸石，加入250 mL 质量浓度为15 mg/L的模拟含磷水样，按实验方法处理，实验结果如图1所示，当沸石质量浓度为5 g/L时，磷的去除率为6.16%，随着沸石投加量的增加，磷去除率显著增加，当沸石质量浓度为10 g/L时，去除率为12.41%，继续投加沸石时，磷去除率开始下降.2.1.2 接触时间对去除磷的影响吸附过程本身是一个平衡过程.一定量固体吸附剂对某种离子的吸附量最终会达到平衡，达到平衡的时间即最佳时间.取2.5 g沸石，加入250 mL模拟磷废水，按实验方法处理，实验结果见图2.2.2 改性沸石净化微污染水源水中磷的研究2.2.1 浸泡时间对吸附除磷的影响用瓶点法试验研究反应时间对沸石吸附容量的影响，操作步骤如下:取6只容积为250 mL的锥形瓶，每个瓶子中装入50 mL已配好含磷水样.每个瓶子中均加入改性沸石.置于恒温水浴振荡器中常温(25 ℃)振荡，每隔一定时间取出一个锥形瓶，取样5 mL于比色管中，定容到50 mL.加入5 mL钼酸盐溶液混匀，加0.25 mL氯化亚锡溶液充分混匀，显色20 min.以蒸馏水做参比，分光光度计700 nm波长测定吸光度.根据标准曲线计算含磷量，算出去除率和吸附量，作去除率和吸附量随时间变化图，如图3所示.2.2.2 温度对改性沸石去除率的影响称取5 g样品，放入250 mL锥形瓶，加入50 mL含磷水样，水浴振荡器，温度分别控制在10、15、20、25、30 ℃振荡3 h，测试方法同上，作去除率和吸附量随时间变化图，见图4.2.2.3 pH值对改性沸石除磷效果的影响由图5可知，在pH值比较低时，去除率较高.根据静电吸附理论异性电荷相互吸引的原理，pH值较低时，沸石表面带正电荷，磷则是以磷酸根形式存在于水溶液中，此时沸石很容易吸附携带异性电荷的磷酸根离子.当溶液pH值在4～10之间，改性沸石对磷的去除率变化不大，说明该吸附试验有比较广的pH值适用.2.2.4 投加量对改性沸石除磷的影响为了考察吸附剂用量对吸附效果的影响，取不同量的改性沸石材料1、2、3、4、5 g处理磷水样50 mL，吸附3 h后测定.试验方法、测试方法同上，作去除率和吸附量随时问变化图，试验结果如图6.2.3 改性沸石除磷的正交试验2.3.1 取正交试验的三因素选择采用正交试验和单因素分析相结合的方法，研究改性沸石去除磷的各个影响因素.正交试验主要考虑如下几个因素：1)浸泡时间影响，吸附时间不同影响沸石对磷的去除效率.该试验考察了120、160、180 min，3个时间对沸石去除磷的影响.2)温度影响.本试验采用20、25、30 ℃为正交试验的3个水平.3)投加量多少影响水样和沸石接触反应，一般情况下投加量越大，沸石除磷的效率越高，但是投加量太大，成本过高，也不利于除磷.本试验采用1、3、5 g为正交试验的3个水平.正交试验的因素水平表见表1.2.3.2 正交试验结果与分析正交试验分析，如表2所示.由极差分析可以看出：1)各因素影响大小的顺序如下:时间>投加量>温度.同时试验结果显示该沸石对磷去除效率相对较高，需要进一步探讨其除磷的机理.2)温度对沸石吸附影响最小.3)从试验结果来看，时间为160 min，温度25 ℃，投加量为5 g时去除效果最好.1)天然沸石采用如下步骤改性时除磷效果最佳:天然斜发沸石用去离子水洗净、烘干1 mol/L的NaOH溶液35 ℃浸泡1 h，20%MgCl2:溶液35 ℃下动态浸泡2 d，马弗炉中500 ℃下高温焙烧2 h，105 ℃下烘干.2)沸石改性后，其骨架结构并未发生变化，只是硅铝比发生了变化，孔隙率增大了，并且沸石表面负载氧化镁，使得活性吸附位增多，因而提高了沸石对磷的吸附性能.天然沸石几乎不具备除磷能力，而改性后的沸石吸附能力大大增强.3)改性沸石的吸附容量与接触时间、温度、溶液的pH值、投加量等因素有关.4)改性后的沸石进行单因素试验时发现影响最大因素为时间，然后是投加量，温度和pH值影响不大，故而选定时间、投加量、温度做三因素三水平正交试验.5)正交试验表明：160 min、25 ℃、5 g时去除效果最佳，可达到77.8%.【相关文献】[1] 庄万金.厦门港赤潮发生区溶解氧的时空变化与赤潮生物和环境因子的关系[J]. 海洋环境科学, 1991, 10(2): 23-24.[2] 谢维民.污水除磷技术[J]. 环境科学, 1988, 10(5): 63-64.[3] 黄明, 张学洪, 王敦球, 等.城市污水生物脱氮除磷技术进展[J].广西科学院学报, 2004, 1(1): 21-22.[4] MIETTINEN I T, VARTIAINEN T, MARTIKAINEN P J. Contamination [J].Nature, 1996, 381: 654-655.[5] SATHASIVAN A, OHGAKI S, YAMAMOTO K, et al. Role of inorganic phosphorus in controlling regrowth in water distribution system[J]. Wat Sci. Tech., 1997, 35(8): 37-44.[6] 金相灿.中国湖泊官营养化[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 1990. 20-30.[7] 夏宏生, 向欣.废水除磷技术及进展分析[J]. 环境科学与管理, 2006, 31(1): 125-126.[8] 张继华.化学沉淀法处理磷化废水[J]. 工业水处理, 2000, 20(5): 43-44.[9] 唐云梯译.实用环境保护数据大全[M]. 武汉: 湖北人民出版社, 1993.15-19.[10] 柳萍, 王建龙.天然沸石在水污染控制中的应用[J]. 离子交换与吸附, 1996, 12(4): 378-382.[11] 王军霞，左金龙，李辉.SBR法处理发酵类制药废水工艺的研究[J].哈尔滨商业大学学报：自然科学版，2015，31(2)：192-194，200.。

天然沸石的改性方法【文献综述】

毕业论文文献综述化学工程与工艺天然沸石的改性方法一、前言部分我国地域辽阔，沸石种类颇多，目前已经发现的沸石有斜发沸石、丝光沸石、菱沸石、片沸石、方沸石、钙十字沸石、钙钾十字沸石、辉沸石、浊沸石、钠沸石等13个矿种。

我国的沸石以斜发沸石为主，丝光沸石次之，它们多属火山物质蚀变沉积成岩的产物。

一般矿体规模大，品位稳定，矿石质量较好，且多数分布在我国的中、东部地区。

虽然我国拥有丰富的天然沸石资源，但是沸石矿的开发和利用还处于发展中的初级阶段。

矿石主要用于水泥拌料、沸石碳铵复合肥料及饲料添加剂等6种产品，高产值的产品(应用于环保、轻化工等领域的产品)所占的比例太少，其采掘量与蕴藏量相比极不相称。

所以，对于我国天然沸石的研究和开发势在必行。

一般的天然沸石，如斜发沸石、丝光沸石等都具有较高的硅铝比和较高的水含量，表现出较弱的阴离子场强；另外，天然矿石中又含有大量的不具有离子交换性能的杂质，例如石英，所以天然沸石的CEC很低。

我们认为，过低的阳离子交换容量限制了它在某些方面的开发和应用，尤其是在高产值的环保领域。

二、主题部分沸石是最广为人知的微孔材料家族。

沸石具有三维空旷骨架结构，其骨架是由硅氧四面体SiO4和铝氧四面体AlO4所组成，统称为TO4四面体（基本结构单元）。

所有TO4四面体通过共享氧原子连接成多员环或笼，被称为次级结构单元（SBU）。

图1展示了常见的次级结构单元。

这些次级结构单元组成沸石的三维结构。

骨架中由环组成的孔道是沸石最主要的结构特征，而笼可以被看成是更大的建筑块。

通过这些SBU不同的连接可以产生许多甚至无限的结构类型。

例如，从β笼（方钠石笼）出发，可以产生方钠石（SOD）（一个β笼直接连接到另外一个β笼），A型沸石（LTA）（二个β笼通过双4员环相连），八面沸石（FAU）（二个β笼通过双6员环相连）和六方结构的八面沸石（EMT）（另一种二个β笼通过双6员环的连接方式）。

在A型沸石中，β笼围成一个直径为11.4 Å 的大笼，其最大窗口只有8员环（直径约4.1 Å），而在八面沸石（FAU）中，β笼围成一个直径为11.8 Å的大笼（称为超笼），其最大窗口为12员环（直径约7.4 Å）。

沸石去除废水中磷的研究进展

２０ｌ４年第１５期
广
东
化
工
ｌ６５
第４１卷总第２８１期
ＷＷＷ．ｇｄｃｈｅｍ．ｃｏｎｒ
沸石去除废水中磷的研究进展
史红芸，魏利斌，晏传勇，李晓春
（、Ｉ１交通入环境与ｎ政学院，ｌ肃、Ｈ７３００７０）
进作 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ １。
２天然沸石去除水中磷的现状
韩金＝牲等利用天然沸石对磷进行吸附研究表明ｌ灭然沸石对磷并无著吸附，最高上除率也不到２０％嗣．随着振荡时间的增长上除牢负增Ｋ趋势。赵桂瑜等研究表明ｌａｎｇｍｕｉｒ方程能更好地描述沸埘磷袭的吸５ｆ１ｆ等湍特征，在２５℃时６０目的沸石对磷的最人饱平Ｉｌ吸附量为ｌ０１．０１ｍｇ／ｋｇ。叶忠ｉ卜等模拟池塘水的封闭不流动的状念，住５００ｍＬ烧杯中加入５００ｍＬ富营养化的池塘水和５ｇ天然沸，时问分别为６ｄ、ｌ０ｄ干【１ｌ５ｄ时去除率分别为２２％、２７％平Ｉ】３％。结果表明，火然沸石刘磷的＿去除率较低仪为２７％，ｌ０ｄ后琏奉失上除磷作川。这个结果也表明大然沸石除磷的效果
ｎａｔｕｒａｌａｎｄｍｏｄｉｉｆｅｄｚｅｏｌｉｔｅｔｏｒｅｍｏｖｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｓｔａｔｕｓａｎｄｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｐｈｏｓｐｈｏｕｓｒｒｅｍｏｖａｌｎｌｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｚｅｏｌｉｔｅｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓｗａｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｚｅｏｌｉｔｅ：ｍｏｄｉｉｃｆａｔｉｏｎ：ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ：ｐｈｏｓｐｈｏｕｓｒ

改性沸石除磷性能的试验研究

［关键词】改性沸石；吸附剂；含磷废水；氯化镁；氯化铝
ＥｘｒｍｅｓａｃｆｔｐｅｉｎｔＲｅｅｒｈｏｈｅＰｈｏｐｈａｅｅｏｌａｃｔｈｅｓｔｓＲｍｖａｐａｉｙｂｙｔＣＰｒｐｅｔｃｎｇｄＺｅｌｔｏｒｙ— ｈａｅｏｉｅ
磷是引起水体富营养化的主要元素之一，受磷污染的水体藻类和浮游生物急剧增殖，水体溶解氧下降，水质恶化，并引起鱼类及其他水中生物大量死亡。目前国内外常用的除磷方法主要有沉淀法，结晶法，生物除磷，吸附与离子交换等＿。其ＪＪ
ａｃｒｅｔＦｒｕｎｉｓｔｅｍａｕａｉｎａｄｔｅａｏｒｔｏｎｒｔｏｔｎｌｃｏｄｄｗｉｈｅｄｌＩｏｈｒｌＥｑｔｏｎｈｄｓｐｉａｅｃｎｓａｔｅｃｈａ＝０．３６３７．
Ｋｅｗｏｄ＂ｈｒｐｒ — ｈｎｅｅｌｅａｓｒｅｔｐｏｐｉｅｃｎａｎｎｓｅｔｒｃｌｒｎｔｎｍａｎｓｍ；ｈｏｉａｉｎａｕｉｕｙｒｓｔｅｐｏｅｔｃａｇｄｚｏｉ；ｄｏｂｎ；ｈｓｈｄ — ｏｔｉｉｇｗａｔｗａｅ；ｈｏｉａｉｇｅｉｙｔｏｕｃｌｒｎｔｌｍｎｍｏ
喃要】天然沸石为原料，Ｍｇ１以经、Ａ盐化学改性制得改性沸石，利用改性沸石处理含磷废水。探讨了沸石用
量、废水酸度、吸附时间、废水含磷浓度等因素对除磷效果的影响。结果表明，改性时沸石、氯化镁、氯化铝三者质量比为２：１３：，处理１０Ｌ含磷废水时沸石用量为１，废水ｐ０ｍ．ｇ５Ｈ为４１～ｌ，吸附时间为１ｍｎ５ｉ，废水含磷（以Ｐ计）０ｇ６／ｍＬ以下时，磷的去除率达９％ＰＪ。吸附符合Ｆｅｎｌｈ等温方程，吸附总速率常数ｋＯ７６９）２，ｒｄｅｕｉａ．３。＝３

镧改性粉煤灰合成沸石的同步脱氨除磷研究

中国环境科学
２１，１７：１５－１８０１（）１２１５３
ＣｉａｎｉｎｎａＳｉｃｈｎＥｖｒｍｅｔｌｃｅｅｏｎ
镧改性粉煤灰合成沸石的同步脱氨除磷研究
王宇，宇，小明一骆其金，麒，丽（．谌建李，杨蒋１湖南大学环境科学与工程学院，湖南长沙
ＭｉｉｔｙｆＥｎｉｎｎａｒｔｃｉｎｎｓｒｏｖｒｍｅｔｌＰｏｅｔ，Ｇｕｎｚｏ５０５，Ｃｈｎ；３ＣｏｌｇｏｎｉｏｍｅｔａｇｉＵｎｖｒｉ，ｏｏａｇｈｕ１６５ｉａ．ｌｅｆＥｖｒｎｎ，ｎｘｉｅｓｔｅＧｕｙ
ｅｃｅｃ．Ｔｅｘｅｉｎｓｏｕｅｏｅｔｇｔｅｍｐｃｏｄｆｅａｔａｕｉｆｉｎｙｈｅｐｒｍｅｔｆｃｓｄｎｔｓｉｉａｔｆｍｏｉｄｌｈｎｍｃｎｅｔａｉｎｎｈｉｎｏｃｎｒｔ，ｄｓｇ，ｐｏｏａｅＨｏｎ
Ｓｉｕｔｎｏｓｒｍｏａｆａｍｏｉｍｎｈｓｈｔｎｗａｔｔｒｂ－ｄｆｅｙｔｔｃｚｏｉｒｍｏｌｆｔｍｌｅｕｅｖｌｍａｏｎｕａｄｐｏｐａｅｉｓｅｗａｅｙＬａｍｏｉｄｓｎｈｅｉｅｌｅｆｏｃａｙｉｔｌ
Ｎａｎｎ３０４Ｃｉａ．ｈｎｎｉｎｅｔｌｃｅｃ，０１ｌ７：１５～１８ｎｉｇ５００，ｈｎ）ＣｉａＥｖｒｍｎＳｉｅ２１，（）１２１５ｏａｎ３

沸石泥炭合成材料及其脱氮除磷实验研究

表２天然沸石化学组分
Ｔｂｅ２Ｃｈｍｉａｏｏｉｏｆａｕａｅｌｅａｌｅｃｌｍｐｓｔｎｏｔｒｌｏｉｃｉｎｚｔ
１．实验方法２
１．合成材料的成型方法．１２以沸石粉和泥炭（同质量配比）原料，加入水泥和发泡剂搅ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ拌均匀后加入去离子水，不为挤压成一定形状后自然晾干７，即为新型环保合成材料（２ｈ以下简称合成材料）。由于在搅拌过程中致孔剂释放出大量的微气泡，得合成材料具有疏松的孔道。断面积为２ｍ高使横５ｃ和度为６ｍ的立方柱合成材料用于其强度研究，直径３ｃ的球形合成材料用于其脱氮除磷０ｃｍ
吸附发生阻塞，使吸附无法顺利进行，吸附后的固液分离和再生也比较困难，可能导致二次污
染［。为此，本文利用天然沸石和泥炭研制出一种具备脱氮除磷功能的新型环保合成材料。这８】种合成材料具备一定的机械强度，以在水体中保持一定的形态，既可应用于河道和水景的治可理，还可作为水处理中构筑物、河道驳岸和水景的墙面材料使用。
目前，微污染水体的治理方法主要有生物法、化学法、气浮法和吸附法等…。生物法用于去除微污染水体中的氮、磷，虽然处理效果较好，但运行操作严格，受废水温度和酸碱度的影响较大，不经济实用。化学法虽可去除微污染水体中的氮、磷，但化学药剂费用较高，易产生二次污染。气浮法只能去除附着在悬浮物上的氮、磷，对溶于水体中的氮、磷去除效果较差。吸附法是一种从低浓度溶液中去除特定溶质的高效低耗方法，其中利用沸石和泥炭去除废水中氮、磷的研究在国内外已广泛开展【２Ｊ１。但因沸石和泥炭的外观形状分别是块状和粉末状，所以很难将这两种材料同时应用于实际中，果将块状沸石磨成粉末状，如则很容易使材料动态

天然与改性沸石对磷酸盐吸附效能及机理研究

天然与改性沸石对磷酸盐吸附效能及机理研究邵立荣;宋振杨;冯素敏;秦晓玲;靳薛凯【摘要】The physiochemical characteristics of natural and FeCl3modified zeolite have been characterized,their ad-sorption effect on phosphate and mechanism investigated.The results show that changes in crystal pattern,surface property and chemical ingredients of modified zeolite occur.Under the following conditions:the particle size is 0.3-0.6 mm,dosage 50 g/L,initial phosphate mass concentration 50 mg/L,temperature 25℃,pH 7,and adsorption time 10 h,the removing rate of phosphate by natural and modified zeolite reach 24.3% and 98.45%,respectively.The rege-neration capability of modified zeolite is stronger.The experimental results of Freundlich,thermodynamic model and regeneration all indicate that the adsorption mechanism of modified zeolite for phosphate is chiefly physical adsorption.%对天然沸石和FeCl3改性沸石的物化特性进行表征,并研究其对磷酸盐的吸附效能和机理.结果表明:改性后沸石的晶体形貌、表面性能和化学成分发生变化.在粒径为0.3~0.6 mm、投加量为50 g/L、磷酸盐初始质量浓度为50 mg/L、温度为25℃、pH=7、吸附时间为10 h的条件下,天然沸石和改性沸石对磷酸盐的去除率分别为24.3%、98.45%.改性沸石的再生能力较强.Freundlich、热力学模型和再生实验结果表明改性沸石对磷酸盐的吸附以物理吸附为主.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2018(038)004【总页数】5页(P64-68)【关键词】沸石;磷酸盐;改性;吸附【作者】邵立荣;宋振杨;冯素敏;秦晓玲;靳薛凯【作者单位】河北科技大学环境科学与工程学院,河北省污染防治生物技术实验室,河北石家庄050018;河北科技大学建筑工程学院,河北石家庄050018;河北科技大学环境科学与工程学院,河北省污染防治生物技术实验室,河北石家庄050018;河北蓝清水处理科技有限公司,河北石家庄050061;河北科技大学建筑工程学院,河北石家庄050018【正文语种】中文【中图分类】TQ424.24;X703沸石属于架状硅酸盐矿物，广泛存在于火石岩、变质岩、沉积岩中，是地壳中最常见的矿物之一〔1〕。

改性沸石混合矿物对富营养化水中磷的吸附性能研究

磷机理进行了探讨．
关键词：改性沸石混合矿物；富营养化水；磷；吸附
中图分类号：５４Ｘ２文献标志码：Ａ
氮、磷含量超标是富营养化水质的重要特征，对富营养化水质中氮的脱除已有许多行之有效的方法Ｊ但磷脱除的工程应用技术一直是个难点，．目前开展的除磷研究包括生物、附和离子交换法吸
９２
华南师范大学学报（自然科学版）
２１年０１
１２２脱磷实验方法．．
２２改性沸石混合矿物静态除磷效果．
（）沸石混合矿物改性前后脱磷效果的比较１分别取１０ｇ的原沸石混合矿物与改性后的沸石混．合矿物于２０ｍ５Ｌ锥形瓶中，入０５ｍ加．＃Ｌ含磷溶液，于恒温摇床上转速为１０ｒｍｉ５／ｎ的条件下振荡３ｎ比较沸石混合矿物改性前后的脱磷效果．０ｍｉ，（）态实验２静在２０ｍＬ锥形瓶中盛装１０５５ｍＬ配制的模拟富营养化溶液，入一定量的改性沸加
交换能力，具有反复再生能力和所吸附的含磷基团
可以脱附与富集．
四面体组成，这是因为硅氧四面体中的硅被铝原子
置换，构成了铝氧四面体．实验用沸石的ＳＯ：１ｉＡＯ为５６：．０，明沸石中硅、氧四面体的比例约．３１０说铝为３１由于铝为三价，：．因此，铝氧四面体中有１个氧

改性沸石去除废水中氮和磷的机理与应用

改性沸石去除废水中氮和磷的机理与应用戴双林;王荣昌;赵建夫【摘要】沸石不仅在自然界中广泛分布,而且在水和废水处理中也得到广泛的应用.该文介绍了天然沸石的几种主要改性方法,包括物理改性、酸改性、碱改性、盐改性、稀土改性和有机阳离子表面活性剂改性.讨论了应用以上改性沸石去除废水中氮和磷的机理,回顾了改性沸石强化废水脱氮除磷效果的性能研究,并展望了改性沸石今后进一步的研究方向和应用前景.%Zeolite is widely distributed in nature and has been widely applied in the field of water and wastewater treatment. Several modification methods of natural zeolite, including physical modification, acid modification, alkali modification, salt rare earth modification and organic cationic surfactant modification was introduced in this paper. Trie mechanism of modified zeolite for nitrogen and phosphorus removal in wastewater was discussed. Modified zeolite enhancing the nitrogen and phosphorus removal performance of wastewater treatment processes was reviewed. The research and application prospects of modified zeolite were put forward as well.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2011(030)006【总页数】5页(P53-57)【关键词】改性沸石;脱氮;除磷;机理【作者】戴双林;王荣昌;赵建夫【作者单位】同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,长江水环境教育部重点实验室,上海200092;同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,长江水环境教育部重点实验室,上海200092;同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,长江水环境教育部重点实验室,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU992.3氮磷营养盐造成的水体富营养化问题日益严重，导致太湖等湖泊连续发生蓝藻爆发[1-4]，因而废水中氮和磷含量的控制问题日渐受到重视。

天然沸石改性方法的研究进展_汤泉

天然沸石的改性方法
酸处理改性
天然沸石酸处理改性是将沸石粉置于酸溶液中浸溃处理成改性沸石。采用酸处理改性的目的主要有清除沸石孔径
和通道中的
、吮仇和有机物质等杂质 , 从而使孔径和通道
得到疏通半径小的置换半径大的
、
十等阳离
子 , 使孔道的有效空间拓宽
增加吸附活性中心
生类似蜂窝状的空腔结构 , 这些疏水空腔可以容纳与之大小接
近的客体分子 , 从而达到去除有机污染物的目的。铬是污染环
境的主要有毒重金属之一 , 尤其是价铬的毒性最大。谢晓
凤〕用季按盐表面活性剂改性沸石 , 研究了有机沸石吸附水中
表面改性
载体改性载体改性是载体通过负载吸附物质的一种改性方法。由于沸石具有很大的吸附表面 , 可以容纳相当多数量的吸附物
质 , 因而能促使化学反应在其表面上进行 , 所以沸石又可作为
有效的载体。氟化物会全球性地污染地下水储备 , 根据矛与
、犷等 , 得到各
种改性沸石。田雨仁, 分别用
的
、
、
、
和
薛溶液反复淋洗天然沸石 , 得到各种改性沸石。通过
的吸附和解吸 , 说明改性后的沸石与天然沸石相比 , 不仅
一
广西研究生教育创新人才墓地项目
一
·
·
材料导报
年月第卷专辑
通过气固反应来实现 , 处理温度是一 ℃。目前广泛采用

改性沸石吸附废水中磷污染物的研究

ｒｓｌｈｗｅｈｔｈｈｓｈｔｅｖａｆｃｅｃｆｗｉｄｆｅｌｅｘｅｄｄ９％ａｄｔｅｍｏｉｅＡｅｌｅｈｄａｂｔｅｕｔｓｏｄｔａｅｐｏｐａｅｒｍｏｅｌｉｉｎｙｏｏｋｎｓｏｏｉｓｅｃｅｅ０ｓｔｅｔｚｔｎｈｄｆｄ４ｚｏｉａｅ— ｉｔｔｒａｓｒｔｎｉｈｏｄｔｎｏｓｅｌｅｌｓｈｓｈｔｏｃｎｒｔｎａｄｈｇｅＨ．ｅｄｏｉｎｔｅｃｎｉｏｆｌｓｚｏｉ，ｅｓｐｏｐａｅｃｎｅｔａｉｎｉｈｒｐｐｏｉｅｔｏ
ｔｍｐｒｔｒｅｅａｕｅ，ａｓｒｔｎｔｎＨｎｔｅｐｏｐａｅａｓｒａｉｔｆｔｅｅｔｉｄｆｅｌｅｒｔｄｅ．Ｔｅｅｐｒｎａｄｏｐｏｍｅａｄｐｏｈｓｈｔｂｏｂｂｌｙｏｈｓｉｉｈｉｗｏｋｎｓｏｏｉｓｗｅｅｓｕｉｄｈｘｅｍｅｔｌｚｔｉ
ｕｅｈｄｆｅｅｌｅｔｄｏｐｈｓｈｔｎｗａｔｗａｅ．ｓｄｔｅｍｏｉｄｚｏｉｏａｓｒｔｏｐａｅｉｓｅｔｒｉｔｐｎｌｘｅｍｅｔｈｄａｇｅｔｉｎｆｃｎｅｏｃｏｎｉｇｆｒｐｏｐａｅｉｅｐｒｓｉｎａｒａｇｉａｃｎａｃｕｔｈｓｈｔｓｉｎｏｐｌｔｎ．ＥｐｒｎｓｗｅｅｃｎｕｔｄｏｈｈｓｈｔｂｏｂｂｌｙｏＡｅｌｅａｄｔｅｍｏｉｅＡｅｌｅｉｉｌｔｄｏｌａｔｕｘｅｍｅｔｉｒｏｄｃｅｎｔｅｐｏｐａｅａｓｒａｉｔｆ４ｚｏｉｎｈｄｆｄ４ｚｏｉｎｓｉｔｉｔｍｕａｅ

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性后沸石除磷能力有较大提高 . 在此基础上研究了时间、投加量以及不同质量浓度磷水样条件下改性沸石的除磷效果 . 随着接触时间的延长 , 沸石的除磷效果增强 , 但在 180 m in 以后增加缓慢 , 其吸附速度符合斑厄姆公式 ; 随着原水质量浓度的增大 , 吸附容量也逐渐增大 . 吸附等温线可用 F reundlich 等温式描述 , 并通过电镜扫描从微观上进一步探讨了改性前后沸石的表面结构变化 . 关键词 : 沸石 ; 改性 ; 除磷 ; 吸附中图分类号 : X703 文献标识码 : A 文章编号 : 1672- 0946( 2010) 02- 0161- 04
[ 5]
化钠浸泡 1 h , 20 % M gC l2 浸泡 2 d 后洗净烘干 , 在 500 下焙烧 2 h . 通过对几种改性的沸石的吸附容量进行分析, 得出氯化镁溶液的浸泡可以提高沸石的除磷效果, 其中碱的预处理可以进一步提高沸石的除磷容量 , 经 1 m o l/L 的氢氧化钠预处理效果理想 , 而经过高温焙烧使得效果更加增强 . 因此本试验选用 1 m ol /L 的氢氧化钠浸泡 1 h , 20 % M gC l2 浸泡 2 d 后洗净烘干, 在 500 的沸石. 2 . 2 时间对吸附的影响室温 ( 25 ) 下 , 取 2 g 改性沸石投加到 50 m L 质量浓度为 5 m g /L 的含磷水样中 . 由图 1 可知, 去除率与吸附容量在吸附一段时间内增加很快 , 随着时间的延长 , 180 m in 后 , 吸附趋于平衡, 吸附容量稳定在 0 . 11 m g / g 左右, 对磷的去除率达到 90 %. 这说明在吸附时应保证沸石与溶液有一定的接触时间 , 充分利用沸石的吸附能力. 本次相关试验的接触时间选择为 180 m in . 下焙烧 2h 后所选
[ 1]
标等缺点
[ 2]
. 其中吸附与离子交换法由于其占地
面积小, 工艺简单, 脱磷效率高得到人们的关注, 除磷材料成为研究热点 . 改性沸石就是一种新型的除磷吸附材料 . 天然沸石是呈架状结构的多孔性含水铝硅酸盐晶体的总称 , 具有四面体骨架结构 , 其化学组成通式为 : [ M 2 ( ! ) , M ( ∀ ) ] O # A l2 O3 # n Si O 2 # m H 2 O, 式中, M ( ! )和 M ( ∀ ) 分别为一价和二价金属离子 ,
2 试验结果与讨论
2 . 1 改性方法的确定将 20~ 40 目的天然沸石洗净烘干, 分别采用以下 5 种方式对其改性: % 用 20 % M gC l2 浸泡 2 d 后洗净烘干 ; & 用 1 m o l/L 的氢氧化钠浸泡 1 h 洗净烘干 ; ∋ 用 1 m o l/L 的氢氧化钠浸泡 1 h, 20 % M gC l2 浸泡 2 d 后洗净烘干 ; (用 1 m ol /L 的氢氧
Abstract : Natura l zeolite wh ich ism odified by be in g soaked in sod ium hydrox id e of 1 m ol /L concentration for 1 h and be ing soaked in m agnesium chlorid e hexahydra te o f 20 % concen tration for 2 days and be in g roasted at tem peratu re 500 for 2 h could effect iv e ly re m ove phosphate from w ater . B ased on these , the phosphate rem oval capacity is stud ie d under dif ferent conditio ns . L arger phosphate rem ova l is obta in ed w ith the longer contact ti me , but it in creased slow ly after 180 m inutes contac. t T he adsorption speed fit the Baner m equat io n . T he phosphate adso rpt ion capac ity a lso in creased w ith the in creasin g concentration of o rig in al solution . It could be described by F reundlich isother m . And th e zeo lite surface tex ture change is d iscussed m ic roscopica lly through the electron m icroscope scann ing around the m od if ication . K ey w ords: zeo lite; m odif ication; phosphate rem ova;l adsorption 磷是引起水体富营养化的主要元素之一, 受磷污染的水体藻类和浮游生物急剧增殖, 水体溶解氧下降 , 水质恶化, 并引鱼类及其他水中生物大量死亡. 目前国内外常用的除磷方法主要有沉淀法, 结晶法 , 生物除磷 , 吸附与离子交换等
第 26 卷第 2 期 2010 年 4 月
哈尔滨商业大学学报 ( 自然科学版 )
Journal of Harb in U n iv ersity of Comm erce ( Natural Sciences Ed ition)
V o.l 26 N o . 2 A pr . 2010
沸石的改性及除磷性能研究
孙兴滨 , 韩金柱 , 潘华崟
1 ,2 1 1
(1 . 东北林业大学环境科学系 , 哈尔滨 150040; 2. 哈尔滨工业大学市政与环境工程学院 , 哈尔滨 150090) 摘要 : 天然沸石经 1 m o l/L 氢氧化钠浸泡 1 h 后又经 20% 氯化镁浸泡 2d, 然后在 500 下焙烧 , 改
# 162#
哈尔滨商业大学学报 ( 自然科学版 )
第 26 卷
通常为钠、钾、钙、锶、钡等 . 沸石晶体内部有很多大小均一的空穴和通道, 使沸石具有巨大的比表面 2 [ 3- 4] 积 , 达 400~ 800 m / g , 具有良好吸附性能. 在沸石构架中 , 阴离子晶格上的负电与平衡阳离子的正电电荷中心在空间上是不重叠的, 具有较大的静电吸引力. 然而天然状态下, 沸石的孔道常被沸石水及其它杂质堵塞 , 孔道间相互连通的程度较差, 在很大程度上限制了天然沸石的吸附能力
图 1 时间对吸附的影响
2 . 3 投加量对吸附的影响为了考察吸附剂用量对吸附效果的影响 , 取不同量的改性沸石材料 1、 2 、 3 、 4 、 5 g 处理质量浓度为 5 m g /L 的模拟磷水样 50 mL, 吸附 3 h 后测 . 试验结果如图 2 所示 . 随着吸附剂用量的增加 , 沸石对磷的吸附容量逐渐减少而去除率逐渐增加, 当沸石投加量在 4 g 时 , 去除率基本稳定, 随后增加
图 2 投加量对吸附的影响
第 2期
孙兴滨 , 等 : 沸石的改性及除磷性能研究
# 163#
投加量去除率增加缓慢, 吸附量降低 , 这是因为水样中所含有的磷是一定的 , 增加沸石量会导致个体间的竞争, 所以总体看会出现吸附量下降的趋势, 而从经济上讲过多的投加量不合理, 所以本试验最佳固液比为 4)50 . 2 . 4 原水质量浓度对吸附速容量的影响在室温 25 下 , 取 4 g 改性沸石投加到 50 mL 质量浓度分别为 10 、 30 、 50 、 80 m g /L 的含磷水样, 控制不同的反应时间 , 吸附容量与反应时间的关系如图 3 . 由图 3 可知, 对于不同质量浓度的含磷水样 , 总体趋势是反应最初吸附容量增加稍快 , 随着时间的延长 , 吸附容量增加缓慢 , 最后趋于平衡 , 而且原溶液磷的质量浓度越大, 达到平衡时的吸附容量越大 . 对 80 m g /L 的含磷水样 , 3 h 后 , 吸附量可达 0 76 m g /g 左右.
2 . 6 吸附等温线拟合分别称取 2 、 3 、 4 、 5 g 样品 , 放入 250 mL 锥形瓶, 加入 50 mL 5 m g /L含磷水样, 空气浴振荡器 25 振荡 180 m in . 取样 5 mL 于比色管中, 按实验方法操作, 用平衡质量浓度和吸附量的对数值做 F re undlich 等温吸附图, 见图 5 . 经计算得 n = - 0 . 5363 , k= 0 . 1289
厄姆公式整理如图 4 所示 .
图 4 改性沸石除磷线性化
从图 4 可以看出 , 沸石的吸附速度按斑厄姆公 2 式整理得线性关系较好, 拟合优度 R = 0 . 960 8 ,说明符合斑厄姆吸附速度公式. 其公式形式为: ln qe - 7 2. 9217 = 7 . 17136 ∃ 10 t qe - q
. 就运行
情况来看, 生物法的反应速度慢, 对于高质量浓度含磷废水处理后难以使水质达到排放标准 , 而混凝沉淀法则存在运行成本高, 后处理困难 , 水质难达
收稿日期 : 2009 - 10- 28 作者简介 : 孙兴滨 ( 1970 - ) , 男 , 博士 , 副教授 , 研究方向 : 水污染控制
Study on m od ification and phosphate adsorp tion capacity of zeolite
SUN X in g b in , HAN Jin zhu , PAN H ua yin
1, 2 1 1
(1 . D epartm ent o f Env ironm enta l Sc ience , N ortheast Forestry U n iversity , H arb in 150040, China ; 2. Schoo l o fM un ic ipal and Env ironm enta l Eng ineer ing , H a rb in Institute o f T echno logy , H arbin 150090 , Ch ina)