专家将沸石进行处理制备出多孔质改性沸石颗粒,在静态条件下,研究了改性沸石颗粒对重金属离子Pb2+、Zn2+、Ni2+的吸附效果及条件。含Pb2+、Zn2+、Ni2+的电镀废水经改性沸石颗粒吸附后,废水中Pb2+、Zn2+、Ni2+的含量低于国家排放标准。具体方法如下。

天然沸石取自河北围场某矿,主要化学组成的质量分数为10,P2050.013,H2O10-99()o优质烟煤取自山西阳泉某矿,HC1溶液1.0mol/L,NaOH溶液1.0mol/L,NaCl溶液1.0mol/L,分别配制浓度为100()mg/L的Pb2+、Zn2+、Ni2+标准溶液,用时稀释到相应浓度,试验采用去离子水。

① 改性沸石颗粒的制备:

   取一定量的天然沸石和烟煤,分别用粉碎机粗碎至3〜5mm,再分别用棒磨机细磨至200目左右,然后过200目筛。将沸石粉和煤粉按质量比2.5:1.0充分混匀,加入适量水搅拌挤压成3mm颗粒状,在100°C下烘干后,于650°C马弗炉中灼烧60min,取出自然冷却至室温,用l.Omol/LNaCl溶液浸泡24h,每隔6h振荡5min,然后捞出水洗至无Cl_,于110°C下烘干,即得改性沸石颗粒。

② 改性沸石颗粒对Pb2+、Zn2+、Ni2+的饱和吸附量在pH=5.0,吸附温度为25C,向浓度分别为l000mg/L的Pb2+、Zn2+、Ni2+溶液中分别加入1.0g改性沸石颗粒,吸附时间为6h,每隔lh于振荡器上振动3〜5min,然后测定溶液中Pb2+、Zn2+、Ni2+的浓度。结果由表4-58可知,改性沸石颗粒对PW+、Zn2+、Ni2+的饱和吸附量大小为Pb2+>Zn2+>Ni2+。

表4-58改性沸石颗粒对Pb2+、Zn2+、Ni2+的饱和吸附量单位:mg/g

吸附剂 Pb2+ Ni2+ Zn2+
改性沸石颗粒 105.2 67.5 58.6

③pH值对Pb2+、Zn2+、Ni2+去除率的影响。控制改性沸石颗粒的比表面积为1100m2/g,吸附时间为6h,在25°C下,取浓度为40mg/L的Pb2+、Zn2+、Ni2+溶液各50mL,分别加入50mg改性沸石颗粒,考察不同PH值对Pb2’Zn2+、Ni2+去除率的影响。

结果由表4-59可知:pH<4.0时,Pb2+、Zn2+、Ni2+的去除率较小,改性沸石颗粒对Pb2+、Zn2+、Ni2+的吸附量较小,不利于吸附;当PH>4.0时,改性沸石颗粒对Pb2+、Zn2+、Ni2+的吸附增加,Pb2+、Zn2+、Ni2+的去除率显著增加;当PH>6.0时,Pb2+、Zn2+、Ni2+去除率接近1并开始出现沉淀。因此,pH值应在4.0〜6.0之间,本试验选择pH值为5.0,浓度分别为40mg/L的Pb2+、Zn2+、Ni2+溶液经改性沸石颗粒吸附后,其Pb2+、Zn2+、Ni2+去除率均大于98%。