氯化鈉改性沸石吸附水中苯酚的研究

1、氯化鈉改性沸石吸附水中苯酚的研究摘要：在pH為57的條件下，經(jīng)氯化鈉改性后的鈉型沸石對水中的苯酚有較強(qiáng)的吸附才能，該吸附劑制備工藝簡單、價(jià)格低廉，可用于微污染含酚水的處理。關(guān)鍵詞：沸石苯酚微污染StudynAdsrptinfPhenlfrir-PllutedaterbydifiedZeliteAbstrat：ZelitedifiedbysdiuhlridehasgdadsrptinapaityfrphenlunderlnentratinithpHvaluerangingfr5t7.Theabsrbentanbeusedintreatentfir-pllutedaterithphenl,andi

2、taslinprieandsipleinanufature.對于微污染含酚水處理，活性炭吸附有一定效果，但活性炭價(jià)格較高，再生費(fèi)用昂貴，且每次再生損耗高達(dá)5%15%。沸石是一種天然廉價(jià)的多孔礦物質(zhì)，外表粗糙、比外表積大，吸附性能較強(qiáng)，用于處理氟、重金屬離子已有報(bào)道1。本文根據(jù)改性后沸石吸附苯酚的效果確定了適宜的改性方法；研究了pH值、苯酚濃度、處理時(shí)間、沸石用量等對鈉型沸石吸附苯酚效果的影響；最正確條件下沸石處理低濃度含酚水的靜、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)結(jié)果說明，改性沸石對低濃度的含酚水有良好的吸附效果。1試驗(yàn)部分2結(jié)果與討論表1不同改性劑處理后沸石吸附苯酚效果參數(shù)白銀沸石未改性白銀沸石Nal(1l/L)白銀

3、沸石NaH(1l/L)白銀沸石al2(1l/L)原水苯酚濃度g/L8.137.417.818.31去除率%2.6116.839.45由表1可知，經(jīng)Nal(1l/L)改性后的白銀沸石對苯酚的去除才能增強(qiáng)，且氯化鈉不會(huì)造成新的污染。因此確定Nal(ll/L)為較適宜的改性劑，以下試驗(yàn)均采用氯化納改性后的鈉型沸石。2.2吸附時(shí)間的影響試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，沸石對酚的去除率隨攪拌時(shí)間的延長而增加，20h根本到達(dá)平衡。說明沸石吸附苯酚是一個(gè)比較緩慢的過程，實(shí)際操作中應(yīng)采用較低流速，使沸石與含酚水有較長的接觸時(shí)間，才能到達(dá)較好的吸附效果。其他部分試驗(yàn)振蕩時(shí)間均為6h,因此去除率較低，但影響規(guī)律不變。2.3p

4、H值的影響用鈉型沸石測定pH值對除苯酚效果的影響，結(jié)果見圖2。由圖2可知，縉云沸石的除苯酚效果高于白銀沸石，pH值越小效果越好。顯然，沸石去除水中苯酚的效果與苯酚的存在形態(tài)有關(guān)，以6H6H分子形態(tài)存在時(shí)，沸石對其具有較強(qiáng)的吸附才能。在堿性條件下，沸石對苯酚的吸附才能較弱，因此可用堿液再生飽和吸附后的沸石。2.4沸石用量的影響由表2可以看出，在一定范圍內(nèi)，沸石用量增加，苯酚去除率也增加，但并非用量越多去除率越高。同時(shí)，由處理前、后溶液pH值的變化可知，隨著沸石用量增加，處理后溶液pH值升高，去除率下降。表2沸石用量對去除率的影響沸石用量g白銀沸石縉云沸石開始PH值終止PH值苯酚去除率%開始PH值

5、終止PH值苯酚去除率%16.807.6011.16.698.3416.126.807.7119.36.698.3624.736.807.8416.86.698.4317.456.807.9614.66.698.4514.976.808.0414.16.698.4714.4注：原水苯酚濃度為300g/L2.5苯酚溶液濃度的影響苯酚溶液(pH=6.82)濃度對吸附容量的影響如圖3所示?？梢姺惺瘜τ诘蜐舛群铀休^好的吸附效果，因此對于用生化法和化學(xué)法難以進(jìn)展深度處理的低濃度含酚水，可以采用鈉型沸石物理吸附法進(jìn)展有效處理。2.6改性沸石去除苯酚動(dòng)態(tài)試驗(yàn)為便于實(shí)際消費(fèi)，進(jìn)展了動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)。吸附柱高1.

6、2，鈉型沸石層高1.0，分別采用2、4、6、8、10/h五種不同流速順流經(jīng)過吸附柱后，取樣測定結(jié)果如表3所示。經(jīng)比較，采用低流速吸附效果較好；縉云沸石吸附性能優(yōu)于白銀沸石。表3不同流速時(shí)兩種沸石對苯酚的去除率流速/h白銀沸石去除率%縉云沸石去除率%232.3940.84329.5839.44412.6830.9888.4530.98108.4526.76注原水苯酚濃度為300g/L2.7模擬水樣處理結(jié)果取黃河水分別加少量不同體積苯酚標(biāo)準(zhǔn)使用液，經(jīng)混凝、沉淀，分別取上清液120L，加縉云沸石2g，靜態(tài)吸附10h后，測定結(jié)果如表4所示。由表可以看出，沸石對實(shí)際水樣有良好的去除效果。表4鈉型縉云沸石

7、處理黃河水加苯酚試驗(yàn)結(jié)果處理前濃度g/L處理后濃度g/L去除率%12.06.248.316.02.951.143.01.452.303機(jī)理討論沸石的根本構(gòu)造為(Si,Al)4四面體通過角頂聯(lián)結(jié)而成的架狀多孔晶體構(gòu)造，中心為原子的四面體部分因靜電平衡帶有陽離子，具有離子交換功能。沸石晶格內(nèi)部有大量的孔穴通道，使得沸石比外表積宏大，孔穴中陽離子的存在使其具有靜電吸引力，因此沸石具有優(yōu)良的吸附性能。天然沸石經(jīng)過適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)方法改性后，可進(jìn)步其吸附性能和離子交換作用。本文采用三種不同的無機(jī)試劑對沸石進(jìn)展處理后其比外表積和孔徑測定結(jié)果見表5，說明可以通過無機(jī)改性劑使原有封閉孔道暢通，或改變陽離子類型使靜電場發(fā)生變化。經(jīng)Nal(1l/L)改性后沸石比外表積和孔徑都有增大，有利于進(jìn)步沸石吸附苯酚的性能，但白銀沸石經(jīng)al2改性后，孔徑減小，限制了苯酚進(jìn)入沸石內(nèi)外表，吸附苯酚效果下降。表5沸石改性前后比外表積合孔徑變化參數(shù)A沸石未改性A沸石Nal(1l/L)A沸石NaH(1l/L)A沸石al2(1l/L)比外表積2/g7.0610.9111.957.77孔徑n0.9841.0150.9151.0434結(jié)論沸石經(jīng)氯化鈉改性后，在酸性條件下對