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。     

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。     

天然沸石对猪场厌氧发酵液中氨氮吸附作用的试验研究

为达到利用人工湿地处理高氨氮污水的目的,采用天然沸石作为人工湿地基质,对比研究了天然沸石对NH4Cl溶液和猪场厌氧发酵液中氨氮的等温吸附特征、吸附动力学过程,考察了吸附时间、氨氮初始浓度、沸石用量对沸石吸附氨氮的影响。结果表明,Freundlich方程较Langmuir方程能更为准确地描述天然沸石对两种水质中氨氮的等温吸附特征;在两种水质中,单分子层饱和吸附量分别为16.20mg·g-1和3.85mg·g-1。天然沸石对氨氮的吸附作用受吸附时间、氨氮初始浓度及沸石用量影响较大,在两种水质中,沸石对氨氮的吸附过程在0～8h内均随时间显著上升,到48h时达到吸附平衡;当采用NH4Cl溶液时,初始氨氮的浓度由10mg·L-1增加到500mg·L-1时,平衡吸附量由0.19mg·g-1增加到5.91mg·g-1;当采用猪场厌氧发酵液时,初始氨氮的浓度由39.4mg·L-1增加到502.9mg·L-1时,平衡吸附量由0.63mg·g-1增加到3.20mg·g-1;增加沸石用量,可以提高氨氮的去除率,但单位质量沸石的氨氮吸附量随之降低。准二级动力学可以很好地描述天然沸石吸附两种水质中氨氮的动力学过程;由模型得出的天然沸石...     

合成沸石的改性及其对氨氮的吸附特性

采用不同的酸和碱对合成沸石进行了改性。通过静态吸附试验考察了改性沸石对氨氮的吸附效能。结果表明,对氨氮的吸附酸改性效果优于碱改性,以0.1mol/L的HCl作为改性剂最高吸附率可达84.04%。pH值对改性沸石吸附氨氮影响较大,pH值为6时氨氮吸附率达86.88%。合成沸石吸附氨氮等温吸附曲线更符合Freundlich模型(R20.994),改性沸石对氨氮的吸附行为属于优惠吸附。Lagergren准二级反应动力学方程比准一级反应动力学方程拟合结果好(R20.9994),利用准二级动力学方程获得的平衡吸附量与实测值相差在4.9%以内。     

改性沸石对猪场沼液氮磷吸附特性与机理分析

针对猪场沼液氮磷含量高、有机污染严重、难以处理的问题,采用经氯化钠溶液改性沸石为载体对沼液中氮磷吸附特性和去除机理进行分析研究,考察了沸石投加量、吸附时间、沼液初始浓度等影响因素。结果表明:当沸石投加量为每100mL10g、吸附时间48 h时,最大氨氮去除率可达90.66%,氨氮饱和吸附量可达1.43 mg·g-1,最大总磷去除率可达85.97%,磷饱和吸附量可达0.16 mg·g-1。吸附后的沸石污泥含有大量氮磷元素,是一种优质缓释肥料。Freundlich、Langmuir方程均能较好地解析改性沸石的等温吸附过程,其吸附动力学符合准二级动力学模型,R2均达0.98以上。沸石对猪场沼液中有机态氮磷去除主要基于物理性吸附和沸石中的活性基团与有机官能团所产生的配位络合,无机态氮磷则主要以离子交换及吸附沉淀方式得以去除。     

有机物影响天然沸石吸附氨氮的实验研究

为了研究在各种有机污染物存在的条件下对沸石去除氨氮能力的影响,以此来确定沸石对含有不同有机污染物废水的适用范围。本文通过静态和动态吸附实验,了解了腐殖酸、柠檬酸、淀粉和苯酚对沸石吸附氨氮的影响。实验表明,溶液中不同的有机物对沸石去除氨氮有不同的影响,沸石去除氨氮量有不同程度的下降。     

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%。     

天然沸石对水中氨氮吸附特性的研究

以浙江缙云天然沸石为原料, 分别用摇床和吸附柱实验研究了天然沸石对氨氮的静态和动态吸附特性。结果显示, 在10、25、40 ℃温度下沸石吸附氨氮有显著差异(P<0.05)。在25 ℃、氨氮初始浓度为50 mg·L^-1的条件下, 1~2 mm沸石对氨氮的360 min吸附容量为4.05±0.02 mg·g^-1。沸石对氨氮的吸附过程遵循二级吸附动力学方程, 沸石对氨氮的等温吸附可用Langmuir和Freundlich等温吸附方程拟合, 相关性分析结果表明Langmuir方程达到极显著相关(P<0.01), 可以更好地描述沸石吸附氨氮的热力学过程。随着沸石粒径与投加量的减小, 沸石对氨氮的吸附量显著增加。在pH值6.0~8.0时, 沸石对氨氮去除效果最好。动态试验显示, 当氨氮浓度为50 mg·L^-1时, 沸石的穿透时间约96 h, 动态饱和吸附量为18.8 mg·g^-1。     

锆改性沸石活性覆盖控制重污染河道底泥氮磷释放研究

通过实验考察了锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附去除作用,并考察了锆改性沸石活性覆盖控制底泥溶解性磷酸盐和铵释放的效率。锆改性沸石对水中磷酸盐的吸附能力随pH值的增加而降低：当pH值由4增加到5时,锆改性沸石对水中铵的吸附能力增加;当pH值 5~8时,对铵的吸附能力较高;当pH值由8增加到10时,对铵的吸附能力下降。锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附动力学满足准二级动力学模型,并且对磷酸盐和铵的吸附速率比较快。Langmuir和Freundlich等温吸附模型可以用于描述锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附平衡数据,根据Langmuir模型计算得到的锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的最大吸附量分别为7.75 mg·g-1和9.59 mg·g-1（pH 7和25 °C）。锆改性沸石对水中磷酸盐和铵的去除率随锆改性沸石投加量的增加而增加,其吸附水中磷酸盐的主要机制是配位体交换,吸附水中铵的主要机制是阳离子交换。被锆改性沸石所吸附的磷酸盐大部分（82.5%）以较为稳定形态磷（NaOH-P）存在,低溶解氧条件下不容易重新被释放出来。吸附磷酸盐后锆改性沸石中水溶性磷（WSP）、易解吸磷（RDP）和NaHCO3可提取态磷（Olsen-P）含量非常低,藻类可利用磷（AAP）含量仅占总磷含量的29%左右。低溶解氧条件下,重污染河道底泥会释放出大量的溶解性磷酸盐和铵,锆改性沸石活性覆盖则不仅可以使上覆水中的溶解性磷酸盐浓度控制到很低的水平,而且可以明显降低铵由底泥向上覆水迁移的速率。上述实验结果表明,锆改性沸石适合作为一种活性覆盖材料用于控制底泥溶解性磷酸盐和铵的释放。     

沸石和方解石复合覆盖层控制底泥氮磷释放的效果及机理分析

通过模拟试验，研究了沸石和方解石复合覆盖层控制底泥氮磷释放的效果及机理。结果表明，（1）Ca^2＋会促进方解石对磷酸盐的去除，并且Ca^2＋浓度越高，对磷酸盐去除的促进作用越强，而Na＋则会抑制方解石对磷酸盐的去除。（2）采用CaCl2对天然沸石进行改性，可以提高沸石Ca^2＋的交换量和降低Na^＋的交换量；而采用NaCl改性则可以明显提高沸石Na^＋的交换量，并且大幅度地降低沸石Ca^2＋的交换量。（3）沸石与方解石复合覆盖层不仅可以控制底泥氨氮的释放，而且可以抑制底泥磷的释放，并且复合覆盖层对底泥磷释放的控制效果受沸石改性的影响，控制效果从大到小依次为CaCl：改性沸石〉天然沸石〉NaCl改性沸石。     

Potato and oat yield in short-cycle crop rotation with zeolite application

Data are given on the use of the zeolite clinoptilolite when growing potatoes in a short-cycle crop rotation. A positive effect of zeolite in a dose of 2.5 and 5 t/ha locally against the background of N₉₀P₉₀K₉₀ or 10 t/ha with uniform application against a background of N₉₀P₉₀K₉₀ and N₁₂₀P₉₀K₉₀ to the first crop (potatoes) is established. The use of zeolite allows reducing the basic fertilizer dose by 25% and growing annual grasses without fertilizers in the second and third years after its application.     

天然沸石饲喂艾维因肉鸡试验

将750只两周龄艾维因肉仔鸡随机分为3组,每组250只。1组作为对照,2组添加1％沸石,3组添加3％沸石,饲养期42天。结果表明,各组间增重、饲料消耗差异不显著,但添加沸石使增重略有提高,肌肉中蛋白质及Fe,Zn,Cu,Mn等的含量有所增加,消化道内容物氨的浓度明显降低。因此,日粮中添加一定量的沸石可以节约饲料,降低生产成本,而且可以增进鸡群健康,改善肌肉品质。     

Zeolite effect on heavy metal content in grey forest soil in conditions of technogenic pollution

The effect of Khotynetz deposit zeolite on the content of lead, nickel and copper in the grey forest soil with copper content above MAC, lead and nickel two times more than background concentrations has been investigated. Under applying zeolite in doze 8–16 t/ha the content of mobile compounds of these elements was reduced significantly; zeolite doze increasing more than 16 t/ha did not provide essential reduction of mobility.     

沸矿石复混肥产品的养分特性研究

为研究利用沸矿石作为复混肥主要添加原料产品的施用效果,对甘蔗、大白菜进行了施用试验。结果表明:在同等氮、磷、钾总养分施用条件下,与进口复合肥、通用复混肥比较,甘蔗分别增产11.10%和20.61%;大白菜分别增产12.03%和20.48%,甘蔗糖份含量有明显的提高。     

载铁改型沸石除氟剂的除氟性能研究

利用三氯化铁改型的沸石在水中的除氟性能,对其使用条件及除氟机理进行了研究。并对洗脱、再生后的吸附剂进行了再吸附柱试验。研究表明,该吸附剂的静态饱和吸附容量可达26.57 m g/g,动态吸附容量可达16.81 m g/g,吸附平衡时间为2~3 h,含氟水中共存阴离子对吸附几乎不产生影响,可用稀碱液进行洗脱,多次洗脱再生后的吸附剂可重复使用,吸附剂性能稳定,机械强度高。     

控制滇池流域降雨径流污染的沸石吸附技术

采用野外现场试验方法，研究了滇池流域降雨径流污染物特征及天然沸石对模拟降雨径流中污染物的去除。结果表明，沸石床对NH4^ -N和TP处理率达50％以上可持续约17h；对N03^- -N、N02^- -N则分别为5h和8h。流速及运行次数对NH4^ -N去除率均有影响，同样的处理时间下，流速增大或运行次数增多，沸石对NH4^ -N的去除率减小。     

沸石载体复混肥对作物的增产效应及机制研究

比较了沸石复混肥在蔬菜作物、大田作物上的增产效应。结合油莱在施用沸石复混肥后，不同生育期土壤养分状况和苗期植株养分吸收量的变化，对沸石复混肥缓释氮、磷、钾的效应进行了研究。在此基础上，对复混肥中沸石载体添加比例以及改良酸性土壤的效果及机理进行了探讨。结果表明：施用沸石复混肥，蔬菜作物比大田作物增产效应更为明显；盆栽油莱施用沸石复混肥，在油莱苗期，土壤速效氮、磷、钾养分均有所降低，油莱植株所吸收的养分也相应降低；沸石载体在复混肥中的比例并非越大越好，对油莱而言，10％～15％的含量较为合适；沸石载体复混肥处理比不加载体的对照复混肥处理的土壤pH升高可达0．5个单位以上，交换态锰(以EXC-Mn)含量下降90％以上，从而减轻了施用化肥导致的土壤酸化可能产生的锰、铝毒害，这也是沸石载体复混肥能够使作物增产的内在原因。     

不同调理剂改良黄泥土的效应研究

为探寻比磷石膏更好的黄壤耕地调理剂,采用田间小区试验的方法,在黔西县进行了不同调理剂改良黄泥土的效应试验.结果表明:沸石、磷石膏、粉煤灰在垄作、规范化种植的基础上玉米增产效果明显,粗蛋白含量明显提高,土壤有机质、全量氮、磷、钾比对照土壤略有增加,土壤pH、有效磷略有增加.综合考虑认为,粉煤灰的改良效果与磷石膏相当,沸石是比磷石膏更好的土壤调理剂.