天然沸石是呈骨架状结构的多孔性铝酸盐晶体,内部有诸多大小较为均匀的孔道与通道,其与环境中的NH4+和Na+等离子发生交换但是不会改变晶体结构,因此具有特殊的离子交换性,加之强大的吸附能力,使其能够为去除水中氨氮奠定基础,并且沸石作为资源丰富的矿山资源之一,其成本低廉,因此可广泛应用于水处理之中。

沸石对氨氮吸附研究-国投盛世

选用河北围场县的天然沸石,准备氯化钠溶液、硫酸锌、氢氧化钠、碘化钾、碘化汞、酒石酸钾钠、氯化铵等试剂。在温度298K下,取100mL一定浓度的氨氮废水于250mL锥形瓶中,向其加入一定质量和粒径的沸石,将各锥形瓶置于空气振荡器中以200r/min的速度震荡一定时间后静置,取上清液,用纳氏试剂分光光度法测定水样的吸光度,由标准曲线计算出溶液中剩余氨氮浓度,比较不同实验条件下,沸石对氨氮吸附的影响。

并且随着投加量的增加,未改性沸石对氨氮的去除率随投加量的增加而迅速增加,改性沸石氨氮去除率的增加速率相对较为缓慢。当沸石投加量为0.5g/L时,未改性沸石对氨氮的去除效果为18.07%,改性沸石对氨氮的去除效果达到了61.66%,改性沸石比未改性沸石的去除率提高了241%。而当沸石投加量为2.5g/L时,未改性沸石和改性沸石的氨氮去除率分别为49.6%和90.06%,改性沸石比未改性沸石的去除率提高了81.6%。以上可以说明相对于未改性沸石而言,该种改性沸石具有更高的吸附容量。

沸石对氨氮吸附研究-国投盛世

根据试验与材料可知,在10-200mg·L-1范围内,Langmuir方程比Fre-undlich方程能更好地描述氨氮在沸石上的吸附行为,且1/n为0.416,说明改性沸石对氨氮有良好的吸附性能,是一种高效的吸附材料。并且增加沸石的投加量,可以增加氨氮的去除率,但是沸石的单位吸附量会下降,而减小沸石的粒径可以提高沸石的吸附量。由于沸石具有交换吸附的特性,今后将在阳离子对沸石吸附的影响和沸石改性等方面开展进一步研究,并将沸石作为吸附基质材料,进行水体富营养化治理和水产养殖污水处理等实际应用研究。