天然的Zeolite已被公认为用于去除阳离子的废水处理的有用吸附剂。天然沸石是一种比表面积大但吸附能力有限的多孔材料,其可以对水中铵、磷、重金属等常见污染物去除。

现在水污染越来越严重。除了经济,水污染还会威胁公共健康、工业和农业生产(Pandi & Paudel 2006;Govender等人2011;Smith & Siciliano 2015)。从水中去除污染物的常规方法包括生物处理、过滤、化学混凝、沉降、电凝聚、结晶和吸附(Tadkaew等人2011 ; Walker等人2011 ; Gollavelli等人2013 ; Pirsaheb等人2015)。在这些方法中,吸附被认为是最有前景的方法之一(Meng et al. 2013)。近年来,沸石以其来源易得、性质特殊、成本低廉等特点在科学界备受关注。迄今为止,已发现 60 多种天然沸石(Ghasemi等人, 2016 年)。天然沸石广泛应用于各个领域;对于废水处理,天然沸石不仅可以降低浊度和色度,还可以降解铵、重金属阳离子和其他阳离子污染物(Syafalni et al. 2014)。

天然沸石是具有阴离子骨架的多孔水合矿物,晶体结构由硅(铝)和氧四面体组成,孔隙由不同的四面体组合而成(Malamis & Katsou 2013)。沸石具有交换结构中的阳离子、失去或接受水分子的能力(Srdan et al. 2014)。天然沸石对污染物的去除机理如下: (a) 晶体内部的有序连通孔或通道(Hoang et al. 2012);(b) 沸石骨架的过量负电荷可以通过一价或二价阳离子(Na +、K +、Mg 2+ )来平衡, 和 Ca 2+ ) ( Ghasemi et al. 2016 )。

沸石作为废水处理吸附剂的应用-国投盛世

结果表明,天然沸石在 150 分钟时具有 3.0 mg/g 的吸附容量,具有良好的除铵性能,如图 1所示(Widiastuti等人, 2011 年)。此外,天然沸石是去除重金属阳离子的潜在吸附剂。对于铜,在 180 分钟达到平衡时间,去除率为 96.0%;对于铬,在 300 分钟达到平衡时间,去除率为 85.1%;对于铁,360 分钟后去除率可达到 95.4%(Zanin等人, 2017 年)。

在微波加热机制中,将天然沸石放入微波炉中,然后以各种微波功率加热。增加微波功率和加热时间有利于提高改性沸石的吸附能力,因为功率过大和加热时间过长可能会破坏沸石的晶格结构。法米等人。2016年用微波处理沸石去除废水中的二价镉离子,结果表明吸附过程的最佳条件为沸石剂量= 0.25 g/25 mL Cd,接触时间140 min。

超声波改性沸石是由不同频率和功率的声波制备而成。研究表明,沸石在560 W加热40 min可获得最高的铵去除率,约为86.9%,120 min后达到吸附平衡(Wang et al. 2014)。