斜發(fā)沸石除氨氮試驗(yàn)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(shí)間、廢水pH、廢水氨氮初始濃度、斜發(fā)沸石用量對(duì)吸附的影響，分析了斜發(fā)沸石的吸附動(dòng)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(shí)間為3 h時(shí)，廢水中氨氮的去除率可達(dá)到92.71%，斜發(fā)沸石吸附氨氮符合擬二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。在溫度為298~318 K之間時(shí)，吸附等溫線更好地符合Freundlich方程。在此基礎(chǔ)上，熱力學(xué)計(jì)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(fù)一價(jià)的氧離子，就會(huì)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(jìn)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(duì)斜發(fā)沸石進(jìn)行靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，探討了沸石粒徑、PH值、投加量等對(duì)吸附的影響，研究其吸附動(dòng)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(shí)驗(yàn)部分
1.1實(shí)驗(yàn)原料
實(shí)驗(yàn)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(jì)，XSB-70(B)200標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)篩。
1.3實(shí)驗(yàn)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(shí)間后靜置，取上清液，用納氏試劑分光光度法測(cè)定水樣的吸光度，由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出溶液中剩余氨氮濃度，比較不同實(shí)驗(yàn)條件下，斜發(fā)沸石對(duì)氨氮吸附的影響，計(jì)算氨氮去除率和斜發(fā)沸石對(duì)氨氮的吸附量。

如何計(jì)算沸石濾料的用量
  除氨氮沸石濾料采用吸附性能和離子交換性能強(qiáng)的天然沸石加工而成，該沸石還具備空隙發(fā)達(dá)、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在氨氮水處理方面，由于沸石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該沸石濾料對(duì)氨氮具有良好的吸附交換效果，除氨氮沸石通常用于過濾罐或?yàn)V池中，因過濾罐占地面積小、操作簡(jiǎn)單、可控能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，越來越多的廠家使用過濾罐進(jìn)行水質(zhì)的處理。
沸石的用量：
  1.以過濾罐為例，小型過濾罐一般填裝歷經(jīng)較小的沸石濾料，沸石顆粒粒徑通常用0.5-1mm、1-2mm、2-4mm、3-6mm，以直徑1米左右、高度2米左右的小型過濾罐為例，該型號(hào)的過濾罐可填裝的沸石濾料約為1噸，計(jì)算方法：過濾罐半徑平方乘以3.14乘以罐體高度的2/3再乘以堆密度（1-1.2）即可得出大概的填裝數(shù)量，粒徑越小的沸石濾料其堆密度越小。注：沸石過濾罐的裝填高度應(yīng)大于裝填直徑的1.5倍以上。
  2.日處理水量：由于沸石除氨氮采用的是吸附和離子交換法，所以進(jìn)行水處理時(shí)應(yīng)保證沸石濾料與處理水質(zhì)有一定的接觸時(shí)間，水的流速過快是不能保證其處理效果的，一般流速控制在16米/h以內(nèi)較好。注：水處理量的大小應(yīng)有適當(dāng)數(shù)量的沸石濾料配合處理。
  3.氨氮含量的高低：氨氮含量大于8000左右就不能采用普通的沸石濾料，氨氮含量小于5左右也不能采用該沸石濾料，氨氮含量過高或過低均會(huì)影響沸石濾料的處理效果和去除率。
  4.吸附飽和值：我們的沸石濾料吸附飽和值按噸計(jì)算：1噸的沸石濾料大約可以吸附5公斤左右的氨氮，所以選擇沸石的用量時(shí)應(yīng)著重參考日處理水量中需要處理的氨氮數(shù)量。注：沸石處理氨氮不會(huì)很聽話的按照我們的想法進(jìn)行處理，比如需要將氨氮含量80左右處理到10的排放標(biāo)準(zhǔn)，沸石并不會(huì)剛好把氨氮降到10個(gè)左右就停止吸附交換，一般情況下會(huì)將氨氮處理到5個(gè)左右，然后隨著處理量的增加和處理時(shí)間變長，處理后的氨氮含量也會(huì)慢慢升高，使用沸石數(shù)量越少，處理時(shí)間越短，所以計(jì)算沸石濾料用量時(shí)，這些一定要考慮進(jìn)去。
  5.再生周期：由于沸石濾料可以多次再生，再生后的沸石濾料處理效果不次于原沸石濾料，所以請(qǐng)不要將吸附飽和后的沸石濾料棄掉。反沖洗時(shí)間的長短也是決定費(fèi)事用量的一個(gè)重要參考，例如計(jì)算出 的水處理量所需沸石為1噸左右，而計(jì)劃中每次的再生周期為7天，那么按照再生周期計(jì)算，所需沸石濾料的數(shù)量應(yīng)為8噸左右。具體用量請(qǐng)根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算。
  6.中大型過濾器采用的沸石顆粒粒徑一般為1-2mm、2-4mm、3-6mm等，或幾種規(guī)格配合使用，那么我們應(yīng)按照每噸沸石濾料可吸附交換4kg左右的氨氮計(jì)算。
    具體的沸石吸附飽和值及沸石的再生方法請(qǐng)聯(lián)系我們，我們將根據(jù)實(shí)際情況計(jì)算出較為準(zhǔn)確的沸石濾料用量以供參考。
    關(guān)于魚塘等水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)，所需沸石濾料主要有沸石顆粒和沸石粉等兩種規(guī)格，該行業(yè)的沸石顆粒和沸石粉的用量請(qǐng)咨詢我們，因?yàn)樗a(chǎn)養(yǎng)殖的密度不同、水質(zhì)不同決定了沸石濾料中的沸石顆粒

和沸石粉的用量有較大差別。