沸石如何去除自來水中污染物

1、實驗材料和方法
1.1 實驗材料
活化沸石:經1mol/L氯化鈉活化后的斜發沸石。
1.2 分析方法
氨氮采用納氏試劑比色法,用722-分光光度計測定;CODMn采用高錳酸鹽指數法。
1.3 實驗裝置
實驗所用吸附柱是內徑直徑為45mm、高為300mm的玻璃柱中,填裝300g活化沸石。自來水從進水口通過重力自上而下流過吸附柱,流速為為0.4m/h,每隔1小時采樣口取水樣進行分析。
自來水的進口CODMn為2.97mg/L,氨氮濃度為0.055mg/L。
圖1 吸附裝置示意圖
2、結果與討論
2.1 實驗結果
表1 動態吸附實驗結果
2.2 沸石去除有機物實驗
由圖2可以看出,活化沸石對CODMn的去除率很低,說明沸石對自來水中有機物的吸附能力很弱。實驗條件下,在吸附開始階段,最高只有5.4%。當經過4h后,出水CODMn開始增加,到8h吸附飽和。
2.2 沸石去除氨氮實驗
由圖3可以看出,活化沸石對氨氮的去除率較高,說明活化沸石對自來水中氨氮的吸附能力很強。實驗條件下,在吸附開始階段,可達61.8%。當經過3h后,出水氨氮開始增加,到9h吸附飽和。
2.3 討論
根據實驗結果可以看出,沸石對自來水中氨氮的去除效率遠遠高于有機物的去除率,這是因為沸石是極性很強的吸附劑,極性越強或越易被極化的分子,就越易被沸石吸附。在自來水中含有較多的極性基團如-OH、-NH2等能與沸石表面發生強烈吸附作用。由于各種陽離子的水合半徑的差異,斜發沸石對NH4+具有較強的選擇吸附能力,這主要是NH4+的離子半徑為2.86,較容易進入4.00的斜發沸石的孔道的緣故[1]。
3、結論
(1)活化沸石對CODMn的去除率很低,最高只有5.4%。
(2)活化沸石對氨氮的去除率較高,可達61.8%。
(3)此研究對含氨氮自來水處理提供了一條經濟和技術并行的路線。