沸石除氨氮特点及实验方法

[发布日期：2019-12-17]　浏览：258次

实验部分

1.1实验原料
实验所用天然斜发沸石，产品来自本厂。
1.2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。
1.3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。

      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。

     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。