四氧化三铁-沸石复合材料去除水中铵和磷酸盐研究

通过实验考察了四氧化三铁-沸石复合材料对水中铵和磷酸盐的吸附-解吸性能。结果表明,四氧化三铁-沸石复合材料对水中铵和磷酸盐的去除率随吸附剂投加量的增加而增加。当溶液pH为4~9时,四氧化-三铁 沸石复合材料对水中铵的吸附能力较高;当溶液pH由9增加到11时,铵的吸附能力明显下降。四氧化三铁 沸石复合材料对水中磷酸盐的吸附能力随溶液pH的增加而降低。四氧化三铁-沸石复合材料对水中铵和磷酸盐的吸附动力学过程较好地满足准二级动力学模型。四氧化三铁 沸石复合材料对水中铵的吸附平衡数据较好地满足Langmuir等温吸附模型,对水中磷酸盐的吸附平衡数据可以采用Langmuir、Freundlich和Dubinin Radushkevich等温吸附模型加以描述。溶液共存的Ca²⁺、Na⁺和K⁺会抑制四氧化三铁-沸石复合材料对水中铵的吸附。溶液共存的Cl^-、SO₄^2-和NO₃^-会略微促进四氧化三铁 沸石复合材料对水中磷酸盐的吸附,而共存的HCO₃^-则会略微抑制对水中磷酸盐的吸附。采用0.1 mol/L NaCl溶液可以使吸附到四氧化三铁-沸石复合材料上的铵全部解吸下来。采用0.1 mol/L NaOH溶液可以使大部分吸附到四氧化三铁-沸石复合材料上的磷酸盐解吸下来。     

天然及改性沸石对磷酸盐的吸附研究

以表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA)和无机盐为改性剂,考察了有机及无机改性对天然沸石磷酸盐吸附性能的影响.结果表明,表面改性后的沸石对磷酸盐的吸附效率显著提高,其吸附量为有机改性沸石＞无机改性沸石＞天然沸石.3种沸石对磷酸盐的吸附均符合Freundlich方程.沸石对磷酸盐的吸附分为快吸附和慢吸附,其中快吸附时间约为30 min.当磷酸盐初始质量浓度≤10 mg/L时,改性沸石对磷酸盐的去除率较高.     

改性沸石对氨氮去除效果与机理研究

[目的]研究改性沸石对废水中氨氮的去除效果及吸附机理。[方法]采用脱磷尿液作为试验废水,比较了不同改性沸石(NaCl沸石、HCl沸石、HCl-焙烧沸石和HCl-焙烧-微波沸石)对试验废水中氨氮的去除效果,并探讨了其吸附机理。[结果]在粒径为0.5～1.0 mm,投加量为200 g/L时,天然沸石和4种改性沸石对氨氮的平衡吸附量依次为天然沸石饱和NaCl改性沸石5.0%HCl改性沸石5.0%HCl-400℃焙烧改性沸石5.0%HCl-400℃焙烧-微波改性沸石。沸石扫描电镜影像和质量损失揭示吸附差异的主要原因是不同改性方法导致沸石孔隙大小和数量的差异。[结论]5.0%HCl-400℃焙烧-微波改性沸石对氨氮具有较高吸附能力,平衡吸附量为17.9 mg/g,是天然沸石的2.6倍。     

改性沸石制备及其同步去除农田排水氮磷研究

为进行高浓度农田排水的应急处理,以天然斜发沸石为原料,制备能够同步吸附NH4+-N、NO-3-N和TP的组合改性沸石,并对人工模拟农田排水进行处理。结果表明:采用0.01mol L-1LaCl3改性的沸石对NH+4-N和TP具有良好的吸附效果,可在10 min内达到吸附平衡,且与Freundlich等温吸附模型拟合度较高(R2>0.99);采用0.02mol L-1溴代十六烷基吡啶(CPB)改性的沸石可同时吸附NH+4-N、NO3--N和TP,在20min内即可达到吸附平衡,其与Langmuir等温吸附模型相关度较高(R2>0.97)。这两种改性沸石的吸附过程均符合准二级动力学模型。15g L-1的CPB改性沸石与8g L-1的LaCl3改性沸石组合处理模拟农田排水,反应20min,沉淀7min后,出水NH+4-N、NO3--N和TP浓度分别为0.23、2.18mg L-1和0.015mg L-1,去除率分别为95.38%、78.21%和97.12%。研究表明组合改性沸石可快速高效地处理农田排水。     

镧/铝改性沸石的磷释放条件及再生能力研究

通过将磷吸收饱和的镧/铝改性沸石分别放入pH为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、11.0、12.0、13.0的溶液中,研究了镧/铝改性沸石的最佳磷释放条件,并在最佳磷吸附和最佳磷释放条件下研究了镧/铝改性沸石的再生能力。结果表明,当pH变化在2~13时,镧/铝改性沸石的磷释放量和释放百分比随pH的升高先降低后升高,其中：pH为2和12~13时的磷释放率较高,在76%以上,且pH13时的释放率最大,为98.2%;而pH在3~11时,磷释放率较低,在30%以下,且pH6时的释放率最小,为1.7%。表明强酸或强碱环境有利于镧/铝改性沸石中磷的释放。对镧/铝改性沸石再生能力的研究显示,经过4次再生后,镧/铝改性沸石的磷吸附量和再生能力分别为2.367、2.336、2.312、2.253 mg·g-1和96.7%、95.5%、94.5%、92.1%,虽然吸附剂的磷吸附能力随再生次数的增加呈现逐渐降低的趋势,但经过4次再生后,其对磷的吸附能力仍保持在92%以上,表明镧/铝改性沸石具有较好的稳定性和再生能力。     

改性沸石净化水中氮磷的研究进展

介绍了改性沸石在水处理领域中应用研究的现状,总结了天然沸石的改性方法、改性沸石对废水中的氨氮和磷的处理性能以及存在的问题,展望了改性沸石在废水处理尤其是微污染水源水处理中的应用前景。     

二氧化锰改性沸石去除水中铅的研究

[目的]研究MnO2改性沸石去除水中Pb^2＋的效果。[方法]比较沸石改性前后对Pb^2＋的静态平衡吸附量变化,着重考察吸附时间、pH值、干扰离子、竞争离子以及有机物对去除Pb^2＋效果的影响。[结果]结果表明,MnO2改性沸石对Pb^2＋有很好的去除效果,平衡吸附量由改性前的29．88mg/g提高到39．42mg/g。MnO2改性沸石对Pb^2＋的吸附速度快,吸附60min后吸附量可达饱和吸附量的80％以上。pH值对MnO2改性沸石去除水中Pb^2＋有很大影响,在pH=7时,去除效果最佳,达97．51％。水中干扰离子、竞争阳离子和有机物的存在,在一定程度上会降低PPb^2＋的去除效果;随干扰物质浓度的升高,MnO2改性沸石对Pb^2＋的去除率出现了明显的下降,但当干扰物质和水样中Pb^2＋浓度相当时,MnO2改性沸石可对Pb^2＋保持很高的去除率,在95％以上。[结论]该研究结果为有效地去除饮用水中的铅提供科学依据。     

改性沸石对铜吸附性能的研究

通过硝酸铵改性天然斜发沸石,探讨沸石投加量、温度、时间对铜的吸附效果、吸附特性及作用机理.结果表明:沸石改性后对铜的吸附效率显著提高,用量为100g/L时效益最好,最大吸附量为4 170.9mg/kg;Lang-muir和Freundlich都能较好地描述改性沸石对Cu2+的等温吸附过程,改性沸石对Cu2+的吸附反应是自发的化学吸附过程,吸附行为符合准二级动力学模型;Elovich方程模型拟合结果表明改性沸石对Cu2+的吸附过程近似非均相扩散过程;颗粒内扩散模型拟合结果表明颗粒内扩散在吸附过程中不是唯一的控速阶段.     

改性沸石净化微污染水中有机物的研究

[目的]探明改性沸石吸附微污染水中有机物的最佳改性条件。[方法]研究在不同温度,不同浓度的无机酸、碱、盐以及盐的不同浸泡时间下制备的改性沸石对微污染水中有机物的去除效果。[结果]最佳条件为：投加量2.5 g/L,浸泡时间8 h,焙烧温度300℃,改性酸度2.0 mol/L的HCl,改性碱度2.0 mol/L的NaOH,改性盐度1.0 mol/L的NaCl,NaCl浸泡时间为10-12 h。[结论]NaOH浓度为2.0 mol/L为沸石的最佳改性条件,水样中高锰酸盐指数的去除率最高,为23.22%。     

氯化钠改性沸石对氨氮的吸附作用

采用30℃和90℃的NaCl溶液改性浙江缙云产天然沸石,通过静态吸附实验考察天然沸石及改性沸石对溶液中氨氮的吸附能力及机制,结果表明,NaCl改性可以提高沸石对氨氮的吸附能力。天然沸石及NaCl改性沸石对氨氮的吸附动力学过程符合“初期快速吸附,后期缓慢稳定”的特点。假二级动力学模型适合描述天然沸石及NaCl改性沸石对氨氮的吸附过程,颗粒内扩散模型仅适合于描述吸附反应初期天然沸石及NaCl改性沸石对氨氮的吸附过程。天然沸石和NaCl改性沸石对溶液中氨氮的吸附过程满足Langmuir和Freundlich等温吸附模型。90℃ NaCl改性沸石、30℃ NaCl改性沸石及天然沸石的氨氮饱和吸附量分别为19.5 mg/g、17.8 mg/g和17.2 mg/g。离子交换作用决定了溶液中氨氮向天然沸石及NaCl改性沸石的全部转移量。     

沸石微波改性及对废水中苯胺吸附的研究

用溴化十六烷基三甲铵(CTMAB)在微波场中对沸石进行有机化,制得改性沸石,研究了改性沸石对废水中苯胺的吸附性能及影响因素。结果表明:改性沸石明显提高了对苯胺的吸附能力。当溶液pH为2、常温、振荡时间为2 h、改性沸石用量为50 g/L时,改性沸石对浓度为20 mg/L的苯胺的去除率达91.56%。改性沸石对苯胺的吸附规律较好的符合Freundlich吸附等温式。     

La改性羊粪生物炭吸附水体磷酸盐特性研究

为研发原料来源广泛和吸附性能高的磷酸盐吸附剂,在400、500、600℃和700℃高温热解法制备羊粪生物炭基础上,采用浸载法进行La改性,得到高效脱磷的La改性新材料。结果表明,500℃热解温度的La改性羊粪生物炭吸附性能最佳,Langmuir方程拟合的最大吸附量为56.35 mg·g^-1,达到或优于农林秸秆生物炭吸附水平。通过等温吸附方程和动力学方程推测吸附行为是单分子层的化学吸附。新材料在磷酸盐初始浓度小于100 mg·L^-1时,随浓度增加吸附量快速增大。即便溶液pH值在3~11较大范围内变动,新材料对磷酸盐去除能力仍然很高。通过表征分析表明材料吸附磷酸盐的机理主要为配体交换。本研究为羊粪的资源化利用提供了一种新方法,该方法制备工艺简单,获得的材料吸附量高达58.33 mg·g^-1,为同类生物炭材料的制备提供一定的参考。     

改性沸石吸附柱去除和回收脱磷尿液废水中氨氮试验研究

经鸟粪石沉淀法回收尿液中磷后的废水中仍含有高浓度的氨氮,若直接排放,不仅会造成水体污染,也导致氮资源浪费。本文在5%HCl浸提,400 ℃焙烧,结合微波处理改性沸石以提高氨氮吸附能力的基础上,研究了改性沸石吸附柱高度（H）、吸附柱串联数量（N）以及水力停留时间（T）对脱磷尿液废水中氨氮去除效果的影响,评价了HCl溶液、NaCl溶液及其组合对吸附氨氮饱和的沸石的再生效果。结果表明：HCl-焙烧-微波改性沸石对氨氮的平衡吸附量为17.9 mg·g-1,是天然沸石对氨氮平衡吸附量（6.9 mg·g-1）的2.6倍。当柱高H=35 cm,水力停留时间T=2.0 h,吸附柱串联个数N=3时,改性沸石对脱磷尿液废水中氨氮的去除效果最佳。当吸附柱内氨氮负荷小于6370 mg时,吸附柱出水中氨氮浓度低于30 mg·L-1。10% HCl+5 g·L-1 NaCl混合液作为沸石再生剂时,氨氮洗脱率达到88.3%,再生沸石的平衡吸附量可达16.4 mg·g-1,为改性沸石的91.6%。可见,改性沸石吸附柱可有效去除脱磷尿液废水中氨氮,同时10% HCl+5 g·L-1 NaCl混合溶液能够有效实现沸石再生和氨氮回收。研究结果为脱磷尿液废水中氨氮处理与回收中试试验奠定了基础。     

养殖肥液灌溉土壤磷淋失阻控：镧改性生物炭

为探究镧改性生物炭伴施养殖肥液灌溉条件下土壤磷素的淋溶特征和阻控效果,采用土柱模拟试验对比镧改性生物炭和石膏、沸石传统阻控剂对磷淋溶的阻控特征,及镧改性生物炭不同添加量（1%、3%和5%）和不同施用方式（0~20 cm和0~10 cm混合）的影响效果。结果表明：磷淋失阻控效果呈现镧改性生物炭 > 石膏 > 沸石,且镧改性生物炭处理阻控效果最好（P<0.05）;镧改性生物炭施加处理总磷淋失量比对照处理削减了16.3%~58.3%,随镧改性生物炭施加量增加削减效果显著升高,这主要是因为生物炭对磷酸盐和有机磷发生了吸附;镧改性生物炭0~20 cm和0~10 cm施用方式总磷淋失量分别削减23.4%~58.3%和16.3%~45.0%,全土层混合削减效果更显著（P<0.05）;镧改性生物炭对正磷酸盐和有机磷的吸附机制主要是沉淀作用与络合作用。研究表明,在有机无机复合磷素输入条件下,镧改性生物炭的应用能够明显阻控磷淋失。     

几种高效磷肥在酸性土壤中的肥效及电子顺磁共振研究

在节酸磷肥的生产过程中,在磷矿粉中加入一定比例的添加剂,制成3种新型改性磷肥.化学分析结果表明,改性磷肥有效磷中水溶性磷比例下降;盆栽试验结果显示,在等重条件下,3种改性磷肥的玉米生物量较过磷酸钙均有较大幅度的增加;运用电子顺磁共振(EPR)对改性磷肥和植株的顺磁元素进行了研究,发现改性磷肥的EPR谱与磷矿粉相比则发生较大变化,经改性后,改性磷肥Mn2+的超精细结构谱峰消失,说明磷矿粉经改性后其结构趋于无序.改性磷肥的施用能改善植物对微量元素Fe3+、Mn2+的均衡吸收并使Fe3+、Mn2+在植物体内分布更为有序,是其生物量增产的内因.     

硫酸改性沸石中主要交换性阳离子动态变化研究

近年来天然沸石在农业中得到了广泛的应用.利用硫酸对天然沸石进行活化试验,通过对其1年的动态监测,分析沸石中对植物生长有重要影响的交换性K+、Ca2+、Mg2+、Na+以及阳离子交换量动态变化,以得到硫酸和沸石反应后各养分的动态变化,为改性后沸石生产农作物矿物肥提供理论依据.     

水合氧化铈负载沸石对含磷废水的深度处理

通过浸渍-焙烧-浸渍活化处理方法制备水合氧化铈负载天然沸石（HCO—Mz）吸附剂,探讨了该吸附剂对水中磷的吸附性能．研究表明,当Ce（VI）离子浓度为0．050mol／L,在硫酸溶液中加热浸渍,干燥后400℃高温焙烧处理,再经稀硫酸加热活化,80～100℃干燥后制得的HCO-Mz吸附剂,其理论负载铈量m（水合氧化铈）／m（沸石）约为172．5mg／g．采用本研究方法制得的HCO—MZ吸附剂可在pH值为4—8的范围内使用,其吸附行为可很好地采用Langmuir等温方程式进行描述．在室温、磷初始质量浓度为30mg／L、HCO—MZ投加量为30．0g／L的实验条件下得到的磷去除率可达99％,对磷的吸附容量约为0．99mg／g,适用于工业污水处理和生活污水的深度除磷．