改性Zr-NaZeolite双功能沸石脱除水溶液中氨氮和磷性能_第1页
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文档简介

摘要采用氯化钠离子交换和氯氧化锆沉积-沉淀两步法改性天然沸石，得到具有脱除水中氨氮和磷的双功能锆钠改性天然沸石（Zr-Na/Zeolite）。考察了Zr-Na/Zeolite在不同pH、氨氮和磷初始质量浓度和温度下对氨氮溶液、含磷溶液及氮磷共存溶液的吸附情况。结果表明，Zr-Na/Zeolite能够在保持Na改性沸石（Na/Zeolite）优良的吸附氨氮性能的基础上，极大地提高吸附磷的能力。在不同pH下，Zr-Na/Zeolite吸附氨氮和磷的效果呈现不同的规律。对于氨氮，水溶液pH在4~8时Zr-Na/Zeolite具有最佳吸附性能，最高吸附量达到4.5mg/g。对于含磷阴离子，脱磷能力随pH的升高而降低，吸附量从pH=2时的4.71mg/g降到pH=10时的2.20mg/g。当Zr-Na/Zeolite投加量为0.2g，氨氮和磷初始质量浓度从10mg/L提高到200mg/L时，氨氮和磷的吸附量分别从1.42和2.46mg/g提高到11.60和11.80mg/g。溶液温度从25℃升高到45℃时，氨氮的吸附量提高了10%，磷的吸附量提高了11%。磷和氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型。0.1mol/LNaOH和1.0mol/LNaCl混合溶液可以再生Zr-Na/Zeolite，循环吸附14次后，吸附效率几乎保持不变。结论经过氯化钠和锆两步改性制备得到的Zr-Na/Zeolite能同时吸附水溶液中氨氮和磷。该吸附剂来源广，成本低，可多次再生，具有很好的应用前景，对此吸附剂的研究结果表明:（1）经过Zr-Na改性后，Zr-Na/Zeolite保持了钠改性天然沸石良好的脱除废水中氨氮的能力，同时极大地提高了脱除废水中磷的能力，使Zr-Na/Zeolite具有同时脱除氨氮和磷的能力，且能多次再生，具备很好的应用价值。（2）在不同pH下，Zr-Na/Zeolite吸附氨氮和磷的效果呈现不同的规律。当水溶液pH在4~8时，改性沸石脱除氨氮的能力较高；当pH小于4或者大于8时，对氨氮的脱除能力较弱。改性沸石吸附水溶液中磷的能力随pH的升高而降低。（3）Zr-Na/Zeolite吸附水溶液中氨氮主要是通过铵离子与沸石中的可交换阳离子进行离子交换；当溶液pH低于锆氢氧化物等电点时，主要通过静电吸附作用去除磷，当溶液pH高于锆氢氧化物等电点时，主要通过离子交换作用去除磷。（4）氨氮和磷的初始质量浓度对Zr-Na/Zeolite的吸附性能有显著影响，当Zr-Na/Zeolite投加量为0.2g、氨氮和磷初始质量浓度从10mg/L提高到200mg/L时，氨氮和磷的吸附量分别从1.42和2.46mg/g提高到11.60和11.80

mg/g。（5）氨氮和磷的吸附量随温度升高逐渐增大，从25

℃升高到45

℃时，氨氮的吸附量提高了10%，磷的吸附量提高了11%。Zr-Na/Zeolite吸附氨氮和磷的动力学过程

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