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沸石滤料除氨氮实验方法
以斜发沸石为吸附剂处理氨氮废水,研究了斜发沸石粒径、反应时间、废水pH、废水氨氮初始浓度、斜发沸石用量对吸附的影响,分析了斜发沸石的吸附动力学和热力学特征。结果表明,在298 K下,当斜发沸石用量为7g/100 mL,沸石粒径小于1.5mm,废水氨氮初始浓度为200 mg/L,pH为7,吸附时间为3 h时,废水中氨氮的去除率可达到92.71%,斜发沸石吸附氨氮符合拟二级动力学方程。在温度为298~318 K之间时,吸附等温线更好地符合Freundlich方程。在此基础上,热力学计算发现,ΔH0 >0、ΔG0<0、ΔS0>0,表明氨氮在斜发沸石上的吸附是自发吸热过程,以物理吸附为主。
沸石是一族架状结构的多孔性含水铝硅酸盐矿物,硅氧四面体是其基本单位,其中部分Si4+被Al3+所取代,为了中和负一价的氧离子,就会有相应的金属阳离子加入其中,这些与晶格联系较弱的碱金属(碱土金属)和水分子较易与周围水溶液中阳离子发生交换作用,因而沸石具有良好的离子交换选择性能。又因沸石具有不同连接方式的的硅(铝)氧四面体结构,沸石中便形成了大量的孔穴和孔道,因其表面积很大,大量分子进入其中,因而具有很好的吸附性能,故在污水处理中得到了广泛的应用。此外,沸石种类繁多,但以斜发沸石处理氨氮废水效果较满意。研究人员用斜发沸石处理氨氮废水均取得良好的效果。因此,本文对斜发沸石滤料进行静态实验,探讨了沸石粒径、PH值、投加量等对吸附的影响,研究其吸附动力学、吸附等温线及其热力学,旨在为斜发沸石的应用提供一些信息。
实验部分
1实验原料
实验所用天然斜发沸石,产品来自本厂。
2仪器与试剂
试剂: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,均为市售分析纯化学品。
纳氏试剂、模拟氨氮废水:无水氯化铵溶于水中配制。
仪器:空气浴振荡器,7200可见分光光度计,XSB-70(B)200标准振动筛。
3实验方法
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斜发沸石,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,斜发沸石对氨氮吸附的影响,计算氨氮去除率和斜发沸石对氨氮的吸附量。
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