改性沸石對水中鉛的去除技術研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，大量的污、廢水排放河流，導致水源水中重金屬污染不斷加重，給飲用水安全帶來了極大的隱患。因此，研究開發(fā)有效的去除水中重金屬的方法是非常必要的。 沸石在我國儲量豐富，價格低廉，作為水處理材料，比表面積大，吸附性能好，離子交換性能強。沸石通過改性后對很多常規(guī)水處理工藝中難以去除的有機污染物和重金屬有很好的催化去除效果。 本論文以水中常見的重金屬污染物鉛為吸附質，采用沸石吸附材料研究其液相吸附作用和機理。研究內(nèi)容

2、分以下幾方面：幾種沸石吸附去除水中鉛的效果比較；沸石吸附動力學和吸附理論模型；沸石的幾種改性方法和改性后的沸石對鉛的去除效果，反應條件如pH值、初始濃度、干擾物質等對吸附過程的影響；改性沸石的動態(tài)去除水中鉛的效果及影響；改性沸石的再生方法。 研究結果表明，在靜態(tài)實驗中，河南華清凈水材料廠生成的斜發(fā)沸石對水中鉛的吸附效果最好，理論吸附容量為28.57mg/g，采用Langmuir方程擬合沸石對鉛的吸附等溫線效果最佳，相關系數(shù)R2可

3、達0.99以上，同時吸附速率快，經(jīng)過100分鐘即可達到平衡吸附容量的90％，3個小時就可完全達到吸附平衡。 經(jīng)NaCl—MnO2改性后的沸石對鉛的飽和吸附量最高，經(jīng)NaOH改性、NaCl改性、MnO2改性后的沸石對鉛的吸附量較未改性之前也有一定程度的提高，但經(jīng)HCl改性后的沸石對鉛的吸附量較未改性之前有較大的下降，表明HCl改性不適合于對鉛的去除。NaCl—MnO2改性的最佳條件為：沸石與KMnO4和MnSO4溶液凝膠化反應20

4、min，陳化2天，300℃灼燒3h，1mol/LNaCl溶液離子交換。在該條件下，改性沸石對鉛的吸附容量為41.49mg/g，較未改性之前提高了45.22％。改性沸石對鉛的吸附受pH、干擾離子、有機物等的影響較大，實驗的最佳pH值范圍為6～7。 將NaCl—MnO2改性沸石裝柱研究其在動態(tài)條件下對鉛的去除效果，結果表明：在動態(tài)條件下，當含鉛水樣的初始濃度為200μg/L，改性沸石對水中鉛有良好的去除效果，濾后水中殘余的鉛濃度均低

5、于10μg/L，同時，過濾周期長，出水水質穩(wěn)定。濾層高度、水樣中鉛的初始濃度、濾速等對改性沸石濾柱吸附去除鉛均有較大的影響。實驗的最佳濾層高度為15cm，最佳濾速為10mL/min。 改性沸石的再生實驗表明，選取硝酸作為沸石再生實驗的脫附劑，具有良好的再生效果。實驗的硝酸最佳濃度為0.1mol/L，在此條件下改性沸石的再生效率可達到99％。經(jīng)過5個周期的重復使用和再生，其再生效率仍可保持在97％以上。 最后，關于進一步工