改性沸石吸附生活污水中氮磷效果的研究

天然沸石对生活污水中氨氮和总磷的吸附能力有限,本文采用一系列的改性方法,去除沸石内部杂质,改善沸石的吸附效果.通过实验结果分析,盐碱浸渍结合高温灼烧沸石的吸附效果最好,改性条件是Na OH溶液浸渍浓度是0.5 mol/L,Mg Cl2溶液浓度为1 mol/L,灼烧温度设定为105℃,此时改性沸石对氨氮的去除率为86.5%,总磷的去除率为37.2%,相对于天然沸石氮磷的去除率分别提高了34.9%和15.1%.但是,沸石改性对于氨氮的吸附效果较好,对总磷的去除效果还有待提高.本文提供了一种降低污水中氮磷浓度的方法,为污水的深度处理提供依据.     

改性沸石用于人工湿地处理农村污水

目的 提高人工湿地基质材料处理农村生活污水中总磷、氨氮以及COD的处理效果,确定最佳工艺参数。方法 斜发沸石经氢氧化钠和三氯化铁处理得到复合改性沸石,作为吸附材料处理污水,研究改性方式、粒径大小、沸石投加量、pH值等因素对处理效果的影响,并探讨吸附机理。结果 复合改性沸石在投加量20 g/L、粒径0.2～0.4 mm、pH=7条件下,吸附反应平衡时,总磷去除率84.12%,氨氮的除率81.89%,COD去除率83.41%。复合改性沸石吸附过程更符合Langmuir等温吸附模型和准二级速率方程。结论 复合改性沸石作为基质材料应用于人工湿地处理农村生活污水有良好效果。     

改性沸石深度脱氮除磷的效果研究

采用氯化镧和十六烷基三甲基溴化铵浸渍法对人造沸石进行改性,分别利用傅里叶红外光谱和扫描电镜表征了改性沸石的形貌特征,并考察了吸附效果。实验表明,采用5g/L的LaCl溶液150mL,5g/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液100 mL浸渍的人工沸石对氮磷的去除效果最佳;当投加量为0.10%时,改性沸石1对于氨氮和总磷的去除率分别可达61%和97%。该改性沸石对氮磷的吸附过程符合Langmuir吸附等温式,R值均达到0.95以上。     

沸石的复合改性及其同步脱氮除磷效果

为了解决污水处理厂后续脱氮除磷处理工艺的占地及成本问题,以廉价天然沸石为原料,制备了能够同步脱氮除磷的复合改性沸石,研究了不同制备条件对吸附效果的影响.研究结果表明,季铵盐-氯化钠复合改性沸石不仅去除氨氮,而且实现了同步去除磷和硝氮,脱氮除磷速度快,效率高,且去除互不影响;对氨氮、磷和硝氮的吸附数据均符合伪二级动力学方程.当该沸石在生活污水中的投加量为50 g/L时,实际出水水质可由一级B一步提高到一级A,对氨氮、硝氮和磷的去除率分别高达71.09%,91.18%,93.11%.吸附饱和后的沸石经单一的NaCl溶液再生后可循环使用,且再生时间短,操作简单.该复合改性沸石在实际生活污水的处理中具有良好的应用前景.     

改性沸石对水中氨氮的去除效果

以景观水体为研究对象,将沸石进行盐、盐＋热、盐＋碱和盐＋酸复合改性,研究其对废水中氨氮去除效果的影响．结果表明,利用最佳质量浓度为3％的NaCl改性沸石进行除氨氮实验,当反应吸附时间为60min时,对氨氮的去除率可达80％;再对NaCl改性沸石在500℃下煅烧2h ,当吸附时间为30min时,氨氮去除率高达95％．其去除率较NaCl改性沸石提高1.19倍,较天然沸石提高1.73倍．     

NaCl改性沸石去除废水中氨氮的条件优化研究

通过实验考察了沸石粒径、投加量、废水pH和吸附时间对NaCl改性沸石去除废水中氨氮的影响,结合单因子实验和正交实验获得优化条件组合,并在优化组合条件下,将NaCl改性沸石去除氨氮效果在实际废水中进行验证.结果表明,粒径越小越利于NaCl改性沸石对废水中氨氮的去除,而投加量、废水pH和吸附时间亦对改性沸石去除氨氮产生影响,通过正交优化实验分析得出,最主要影响因素为沸石投加量,结合单因子实验,筛选出改性沸石去除废水中氨氮的最佳工艺组合条件为沸石粒径60目、沸石投加量70g/L、废水pH=6、吸附时间1h,废水中氨氮去除率达到90.5%.在最佳工艺组合条件下,NaCl改性沸石对生活污水、养猪废水和化工工业废水中氨氮的去除率分别为91.67%、91.65%和89.31%,与在模拟废水中的去除率基本一致.这为改性沸石的进一步实际应用奠定了基础.     

改性沸石处理酚类有机废水

天然沸石在我国储量丰富,但其本身亲水性性质和结构特点使其对有机废水的处理效果并不太显著,可以通过改性提高天然沸石对有机废水的处理效果.针对天然沸石除酚性能较差,通过实验研究了天然沸石的改性方法,以提高其对有机废水中酚类的吸附能力,为沸石经改性后处理废水的效果提供了科学依据.结果表明,活化改性后的沸石对酚类有机废水有一定的处理效果,去除率在10%~50%之间,废水质量浓度相同的不同改性条件下,NaCl活化效果最好,且NaCl的改性浓度为0.3 mol/L时达到最佳处理效果.去除率:NaClNaOHH_2SO_4加热,去除率随废水质量浓度上升而逐渐下降,在中性条件下处理效果最佳.     

阴-阳离子改性沸石处理染料废水

用十六烷基三甲基溴化铵和十二烷基硫酸钠复合改性天然沸石制备阴-阳离子改性沸石.通过X-衍射(XRD)和红外吸收光谱(IR)表征阴-阳离子改性沸石的结构,探讨阴-阳离子改性沸石对亚甲基蓝染色废水的去除效果.结果表明:当溶液pH为8、常温、振荡时间为100 min、改性沸石用量为20 g/L时,阴-阳离子改性沸石对浓度为160 mg/L的亚甲基蓝的去除率达99.32%,残余浓度远远低于国家排放标准.阴-阳离子改性沸石对亚甲基蓝的吸附规律较好地符合Langmuir吸附等温式,吸附过程符合准二级动力学方程.     

天然斜发沸石除硅补铝改性对海水中K+的吸附性能研究

以浙江缙云天然斜发沸石为原料,研究通过焙烧后超声碱洗除硅,再经超声补铝后用钠盐复合改性对沸石吸附K~+性能的影响,提高对海水中K~+的吸附量.结果表明:采用0.18~0.38 mm的天然沸石,200℃下焙烧1.5 h,0.2 mol·L~(-1)的NaOH溶液超声处理2.0 h,0.5 mol·L~(-1)的AlCl_3溶液超声处理2.0 h,20%(质量分数)NaCl溶液煮沸30 min的方法复合改性得到的沸石对K~+吸附性能最佳,吸附量可达到25.64 mg·g~(-1),为天然斜发沸石吸附量的4.2倍.对最适宜条件改性后的沸石进行吸附K~+的动力学研究,其吸附过程符合准二级动力学模型.     

有机改性承德沸石处理含铬(Ⅵ)废水

采用表面活性剂HDTMA对河北承德沸石改性,应用静态吸附实验对改性沸石吸附铬(Ⅵ)的效果进行研究,发现经HDTMA改性的吸附方式主要是静电吸附,其最佳改性质量浓度为0.5%,去除率提高30%以上;吸附过程最佳pH值为2左右,在0~200 mg/L浓度范围内,Freundlich等温线具有较高的符合性.同时通过对经质量浓度为7%NaCl与0.5%HDTMA复合改性沸石除铬(Ⅵ)的效率对比发现,沸石孔径孔容等物理特性对去除效率有较大影响.     

沸石负载接枝改性壳聚糖复合净水剂去除污水COD的研究

以生活污水为处理对象,通过对沸石、酸改性沸石、聚合氯化铝（ PAC）改性后的沸石、沸石负载接枝改性壳聚糖复合净水剂进行COD去除对比试验.实验结果表明:沸石负载改性壳聚糖复合净水剂对COD有较高的去除率,对于COD浓度为400 mg·L-1的污水,在温度为25℃的条件下,经2 h搅拌接触, COD浓度可降至78 mg·L-1,去除率可达81;. SEM结果表明:壳聚糖部分包覆在沸石上,沸石负载接枝改性壳聚糖复合净水剂对COD的去除机理是复合净水剂表面（及内部孔隙）吸附作用和离子交换作用.对于普通自来水厂,只需将快滤池中常用的石英砂部分替换成沸石负载接枝改性壳聚糖复合净水剂即可有效去除水中的COD.     

改性沸石去除微污染水中氨氮的试验

采用壳聚糖和氢氧化钠对天然沸石进行了改性,制备了新型改性沸石,并采用吸附-混凝的处理方法,对微污染水中氨氮的去除进行了试验研究. 通过扫描电镜和能谱分析对沸石进行了表征;考察了吸附时间、pH、氨氮初始质量浓度和沸石投加质量浓度等因素对氨氮去除效果的影响. 结果表明,在氨氮初始质量浓度为2.51 mg·L-1的微污染水中,投加质量浓度为1 g·L-1的改性沸石,氨氮去除率达到70.8%,更适用于现有的自来水工艺.     

微波辅助氢氧化钠改性沸石及其对Zn~(2+)的吸附

利用微波辅助Na OH对天然沸石进行改性,在单因素实验的基础上对改性条件进行了优化,得出沸石改性的最优实验条件为:Na OH改性液浓度为0.5 mol/L、微波功率480 W、微波辐射时间5 min.探讨改性沸石对Zn2+的吸附行为.结果表明:改性沸石对Zn2+的吸附能力明显增强.在优化实验条件下对质量浓度为50 mg/L的Zn2+的去除率达95.68%.Langmuir吸附模型比Freundlich吸附模型能更好地模拟改性沸石对Zn2+的吸附过程,吸附动力学方程以准二级动力学方程拟合的效果最优.     

有机改性沸石覆盖抑制底泥氮磷释放的效果

制备了十六烷基三甲基铵(HDTMA)有机改性沸石,研究了该改性沸石覆盖底泥对底泥中氮磷释放的影响及机理,结果表明:①当HDTMA负载量为沸石外部阳离子交换容量(ECEC)的207%时,有机改性沸石吸附磷酸盐的效果最佳;最佳负载量条件下的有机改性沸石,对磷酸盐的吸附能较好地符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为0.644 mg.g-1,常数K为0.295 L.mg-1;pH值对有机改性沸石吸附磷酸盐的性能有显著影响,随着pH值的增加对磷酸盐的吸附能力逐渐增强;共存阴离子(NO3-,HCO3-和SO42-)的存在会抑制有机改性沸石对磷酸盐的吸附.②最佳HDTMA负载量条件下有机改性沸石对氨氮的吸附作用符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为13.0 mg.g-1,常数K为0.011 9 L.mg-1,且与天然沸石相比单位质量改性沸石的吸附量降低了20%左右.③有机改性沸石覆盖可以有效地抑制底泥氨氮的释放,但有效抑制底泥氨氮释放的持续时间与天然沸石相比缩短了1/5;有机改性沸石覆盖抑制底泥磷释放的效率与天然沸石相比大大加强,且投加的有机改性沸石越多,对底泥磷释放的抑制效果越好.     

基于氮磷废水处理的沸石多孔吸附材料制备

以改性沸石粉体为原料,采用添加黏结剂和造孔剂方法制备多孔颗粒沸石,重点研究了黏结剂种类、用量、造孔剂种类和用量,水添加量等对颗粒沸石散失率及吸附氨氮、磷酸盐性能的影响.结果表明:聚乙烯醇(PVA)黏结效果优于水泥和羧甲基纤维素钠(CMC),造孔剂碳酸氢钠相比较活性炭效果更佳.扫描电镜(SEM)结果发现添加碳酸氢钠后,颗粒沸石孔径增大,孔隙结构得到明显改善.在改性沸石粉体中添加1.2%PVA、4%碳酸氢钠、40%水制备所得颗粒型沸石散失率为0,且具有较高氮磷吸附性能,对水中氨氮、磷酸盐的去除率高达88.55%和83.11%.吸附动力学实验表明,多孔颗粒型沸石对氮磷的吸附更加符合拟二级动力学模型.     

溴代十六烷基吡啶改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除作用

以溴代十六烷基吡啶改性沸石为吸附分离材料,研究了其对水中Cr(Ⅵ)去除率的影响和吸附等温线以及吸附机理.结果表明,在改性沸石粒度为0.25～0.38mm、用量30g.L-1、溶液pH=6、25℃的条件下振荡吸附30min,水中Cr(Ⅵ)的去除率达到93%以上.改性沸石对水中Cr(VI)的吸附符合Langmuir等温吸附线,对Cr(Ⅵ)的饱和吸附量每100g改性沸石达到36.78mg.X射线衍射分析表明,改性沸石结构中吸附了溴代十六烷基吡啶分子基团C21H38NBr,红外光谱分析证明正是这一基团造成了改性沸石对水中Cr(Ⅵ)的吸附去除.     

盐改性沸石处理低浓度含镉废水的研究

采用盐溶液对沸石进行改性,考察了改性沸石吸附处理低浓度含镉废水的影响因素,研究结果表明,在废水质量浓度为10.93mg/L、pH为7.37、改性沸石用量为1.0g、吸附时间为50min、反应温度为25℃的条件下,水中Cd2+最高去除率达到98.99%.     

氨基功能化沸石的制备及其吸附性研究

采用3-氨基丙基三甲氧基硅烷对天然斜发沸石进行改性,利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、比表面积及孔隙度分析仪和综合热分析仪等对材料进行表征,采用饱和水蒸气吸附法评价材料的表面疏水性,采用重铬酸根离子、甲基橙和亚甲基蓝染料分别评价材料的吸附性.结果表明,氨基硅烷偶联剂改性显著提高了沸石的疏水性;偶联剂改性量为1.5∶5时,改性沸石的水蒸气吸附量为26.7mg/g,显著低于沸石的66mg/g.由于氨基基团在酸性条件下荷正电,制备的氨基功能化沸石对重铬酸根离子的去除率较沸石显著提高;相同条件下,改性沸石对重铬酸根离子溶液的脱色率达到92.9%,而未改性沸石仅为1.59%.由于偶联剂改性提高了沸石的疏水性,降低了沸石的比表面积和孔径,导致制备的氨基功能化沸石对甲基橙和亚甲基蓝的去除率较沸石有所降低;相同条件下,改性沸石对甲基橙和亚甲基蓝溶液的脱色率分别为70.88%和97.14%,均低于沸石的100%.     

市政污水厂二级出水深度脱氮除磷吸附材料

针对二级出水中氮、磷含量较高问题,对采用吸附法去除水中的氮、磷的天然吸附剂进行了改性和复合处理实验.结果表明,对天然沸石进行的四种改性方法中,改性效果排序为:盐热改性>盐改性>热改性>酸改性.经过盐热改性后的沸石脱氮能力提高了31.58%,最佳改性条件为:质量分数5.7%的NaCl改性2 h,500℃煅烧0.5 h.经复合后,改性沸石的除磷能力提高了68.35%,复合最佳条件为:LaCl3质量分数0.4%,复合时间1 h,200℃复焙烧失1 h.应用改性和复合后的吸附剂处理二级出水,可以有效地解决出水中氮、磷含量超标的问题.     

天然沸石及其改性对污水中磷的吸附

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%Mg Cl2最佳,利用静态试验考察了p H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%.