豫嵩給排水器材廠(張家界市分公司)以品質(zhì)精良,技術(shù)創(chuàng)新、誠信經(jīng)營向國內(nèi)外用戶提供性價比高的產(chǎn)品。過硬的產(chǎn)品質(zhì)量,可以獲得更多客戶的稱贊。
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斜發(fā)沸石除氨氮試驗方法—鞏義市豫嵩給排水器材廠
以斜發(fā)沸石為吸附劑處理氨氮廢水,研究了斜發(fā)沸石粒徑、反應(yīng)時間、廢水pH、廢水氨氮初始濃度、斜發(fā)沸石用量對吸附的影響,分析了斜發(fā)沸石的吸附動力學(xué)和熱力學(xué)特征。結(jié)果表明,在298 K下,當(dāng)斜發(fā)沸石用量為7g/100 mL,沸石粒徑小于1.5mm,廢水氨氮初始濃度為200 mg/L,pH為7,吸附時間為3 h時,廢水中氨氮的去除率可達到92.71%,斜發(fā)沸石吸附氨氮符合擬二級動力學(xué)方程。在溫度為298~318 K之間時,吸附等溫線更好地符合Freundlich方程。在此基礎(chǔ)上,熱力學(xué)計算發(fā)現(xiàn),ΔH0 >0、ΔG0<0、ΔS0>0,表明氨氮在斜發(fā)沸石上的吸附是自發(fā)吸熱過程,以物理吸附為主。
沸石是一族架狀結(jié)構(gòu)的多孔性含水鋁硅酸鹽礦物,硅氧四面體是其基本單位,其中部分Si4+被Al3+所取代,為了中和負一價的氧離子,就會有相應(yīng)的金屬陽離子加入其中,這些與晶格聯(lián)系較弱的堿金屬(堿土金屬)和水分子較易與周圍水溶液中陽離子發(fā)生交換作用,因而沸石具有良好的離子交換選擇性能。又因沸石具有不同連接方式的的硅(鋁)氧四面體結(jié)構(gòu),沸石中便形成了大量的孔穴和孔道,因其表面積很大,大量分子進入其中,因而具有很好的吸附性能,故在污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。此外,沸石種類繁多,但以斜發(fā)沸石處理氨氮廢水效果較滿意。研究人員用斜發(fā)沸石處理氨氮廢水均取得良好的效果。因此,本文對斜發(fā)沸石進行靜態(tài)實驗,探討了沸石粒徑、PH值、投加量等對吸附的影響,研究其吸附動力學(xué)、吸附等溫線及其熱力學(xué),旨在為斜發(fā)沸石的應(yīng)用提供一些息。
實驗部分
1.1實驗原料
實驗所用天然斜發(fā)沸石,產(chǎn)品來自本廠。
1.2儀器與試劑
試劑:氯化鈉溶液、硫酸鋅、氫氧化鈉、碘化鉀、 、酒石酸鉀鈉、氯化銨等,均為市售分析純化學(xué)品。
納氏試劑、模擬氨氮廢水:無水氯化銨溶于水中配制。
儀器:空氣浴振蕩器,7200可見分光光度計,XSB-70(B)200標準振動篩。
1.3實驗方法
在溫度298K下,取100ml一定濃度的氨氮廢水于250ml錐形瓶中,向其加入一定質(zhì)量和粒徑的斜發(fā)沸石,將各錐形瓶置于空氣振蕩器中以200r/min的速度震蕩一定時間后靜置,取上清液,用納氏試劑分光光度法測定水樣的吸光度,由標準曲線計算出溶液中剩余氨氮濃度,比較不同實驗條件下,斜發(fā)沸石對氨氮吸附的影響,計算氨氮去除率和斜發(fā)沸石對氨氮的吸附量。
沸石在使用中遇到的問題
沸石濾料按使用類別主要分為:飼料添加劑、土壤改良、水處理等類型。我廠生產(chǎn)的沸石濾料主要應(yīng)用于工業(yè)污水及生活污水中的氨氮、重金屬陽離子的去除和交換。并不是所有的沸石都可做為沸石濾料使用。
沸石濾料(斜發(fā)沸石濾料)在水處理中需要注意的有以下幾點:
1.濾罐或濾池的填裝高度:使用單位常根據(jù)各自設(shè)備的情況填裝沸石濾料,有些由于自身設(shè)備不足,將沸石濾料分散填裝入濾池內(nèi),由于濾池內(nèi)水量較大,沸石數(shù)量不足,因此很難達到水質(zhì)的預(yù)期要求。
2.過濾罐中沸石濾料填裝的要求:我廠的沸石濾料氨氮吸附飽和值為170mmol/100g左右,我們按日處理水量及設(shè)計流速來決定沸石濾料的數(shù)量。沸石填裝通常為過濾罐填裝高度的1/2-2/3,填裝規(guī)格根據(jù)出水口的位置確定,規(guī)格從大到小依次填裝。流速不宜過快,因為沸石濾料與污水要有充分的接觸時間。
3.水體的溫度:在處理中水體溫度過高或過低均對沸石濾料的吸附能力有較大影響,常溫下沸石濾料可以充分發(fā)揮其作用。
4.規(guī)格不適宜;有些單位由于濾罐內(nèi)的濾網(wǎng)孔徑較大,全部選擇規(guī)格較大的沸石濾料,這樣也是不行的,這樣造成沸石的總接觸面積小、孔隙率大,污水不能與沸石濾料長時間接觸而快速的流出過濾裝置,這樣是起不到較大作用的。建議使用規(guī)格為1-2mm、2-4mm、3-6mm配合使用。注:使用中沸石濾料規(guī)格不宜太過規(guī)整。
5.沸石的種類有很多,斜發(fā)沸石中按照用途可分為飼料添加劑用沸石、土壤改良沸石、建筑用沸石、水處理沸石;水處理沸石又有高強度、低強度、高吸附量和低吸附量等幾種不同性質(zhì)的沸石,所以選用沸石的優(yōu)劣直徑影響水中氨氮的吸附量。
6.有些使用廠家說,用質(zhì)量好的沸石,氨氮吸附量也沒有太大降低,和生產(chǎn)廠家說的氨氮吸附飽和值差距很大,為什么會這樣呢?我們對該沸石進一步的檢測研究發(fā)現(xiàn),沸石的選擇交換順序為:Cs+>Rb+>K+>NH4+>Pb+>Ag+>Ba+>Sr2+>Li+>Cd+>Cu+>Zn2+ 。因此若一些廠家待處理污水中有一些沸石交換順序比較靠前的陽離子時,沸石會對靠前的陽離子進行交換,對氨氮離子的交換值就相應(yīng)的減少了。沸石的陽離子交換性能主要和沸石結(jié)構(gòu)中的硅鋁比的高低,沸石孔穴的大小,陽離子位置順序有關(guān)。