常规阳离子对改性粉煤灰沸石氨氮吸附性能的影响研究

摘要

粉煤灰沸石具有阳离子交换量高,比表面积大的特点,利用粉煤灰沸石去除氨氮,不仅能控制氨氮污染,而且拓展了粉煤灰沸石的应用领域,是水污染控制领域的研究热点之一。本研究首先对自制粉煤灰沸石进行酸改性和盐改性处理,以氨氮去除率为评价标准,对改性方法进行比较分析,确定最佳改性方法和条件;然后进行静态吸附实验,确定氨氮初始浓度、pH值、投加量、震荡时间对改性粉煤灰沸石氨氮吸附效果的影响;最后在不同阳离子条件下,用改性前后的粉煤灰沸石吸附中低浓度的氨氮,确定几种常规阳离子对氨氮吸附效果的影响。
　　实验结果表明,与改性前粉煤灰沸石氨氮吸附性能相比,盐酸、硫酸、硝酸三种酸溶液改性效果不明显,氨氮去除率最大分别可达74.52％、71.08%、72.65%。同酸度情况下盐酸改性效果稍好,硫酸改性效果较弱,改性浓度低时改性效果稍差或有抑制效果。不同盐溶液改性的粉煤灰沸石吸附氨氮,其氨氮吸附性能的大小顺序为:氯化铝改性>氯化镁改性>改性前粉煤灰沸石>氯化钙改性>氯化钠改性,其中氯化铝改性粉煤灰沸石吸附氨氮,去除率可达85.42%。盐溶液浓度对改性效果有所影响,但影响不大。优选改性方法为氯化铝改性,改性浓度为1.0mol/L。氯化铝改性的粉煤灰沸石静态吸附实验表明,pH在5-10的范围内,氨氮去除率可保持在80%以上;投加量增加,氨氮去除率先上升后稳定;震荡吸附30min达到吸附平衡;氨氮浓度从5-100mg/L,氨氮去除率由64.28%上升到87.23%,随后氨氮浓度增加,氨氮去除率趋于稳定。不同因素对氨氮去除率影响顺序为:pH值>投加量>震荡时间。
　　钾、钠、钙、镁四种常规阳离子存在时,对改性前后粉煤灰沸石吸附氨氮有明显抑制作用,四种常规阳离子的影响顺序为钠离子>钾离子>钙离子>镁离子,钠离子影响最明显,钾离子影响较大,稍次于钠离子,钙离子和镁离子影响较小。四种离子可使粉煤灰沸石氨氮去除率降至30%,而改性粉煤灰沸石的氨氮去除率可稳定在60%以上,改性粉煤灰沸石对实际水体中的氨氮有较高的去除能力。

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引言

1.文献综述

1.1水体中氨氮污染的概况

1.2水体中氨氮污染处理的研究进展

1.3沸石的研究进展

1.4沸石去除氨氮机理及研究与应用

1.5研究的目的、意义、内容及技术路线

2.实验材料与方法

2.1实验材料

2.2实验药品

2.3实验仪器与设备

2.4氨氮吸附性能检测

3粉煤灰沸石的改性及氨氮吸附性能

3.1改性条件及方案选择

3.2改性粉煤灰沸石的静态吸附实验条件

3.3酸改性粉煤灰沸石及其氨氮吸附性能

3.4盐改性粉煤灰沸石及其氨氮吸附性能

3.5静态吸附实验

3.6本章小结

4常规阳离子对氨氮吸附性能的影响研究

4.1 常规阳离子浓度及实验条件与方法

4.2常规阳离子对粉煤灰沸石氨氮吸附性能的影响

4.3常规阳离子对改性粉煤灰沸石氨氮吸附性能的影响

4.4本章小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢