4A沸石分子筛处理中低浓度氨氮废水

Posted 2023-01-13 分子筛

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摘要：利用天然沸石、采用水热合成法制备4A沸石分子筛，用XRD和SEM进行了表征。通过考察吸附剂用量、pH、共存金属阳离子、吸附时间、氨氮废水初始浓度、温度对吸附性能的影响，结合动力学方程、吸附等温线、热力学函数等研究了吸附性能和机理。结果表明，当4 g/L 的4A沸石分子筛在废水pH值为4～8的条件下对中低浓度氨氮吸附120 min后，去除率可达88%；废水中共存单一金属阳离子（Pb2+、Cu2+、Ca2+和Mg2+）浓度大于100 mg/L时，对中低浓度的NH4+有强烈的竞争吸附；氨氮的吸附过程较好地符合准二级动力学方程、Freundlich模型，是一种混乱度增加、自发的放热过程。

随着人民生活水平的日益提高，工农业技术的迅速发展，水体富营养化问题已对人类健康、生态环境、社会经济构成了极大威胁。其中，氨氮是造成水体富营养化的重要因子之一，中低浓度的氨氮主要来源于生活污水、工业废水不达标排放以及农业污水径流。

因此，对中低浓度氨氮废水处理显得尤为重要。目前，国内外氨氮废水的处理方法有生物法、离子交换法、吸附法和气体吹脱法等，其中吸附法具有高效性、工艺稳定、处理成本低、无二次污染等优势，是一种深度处理氨氮的理想方法。

云南省是非金属矿产资源丰富的省份之一，天然沸石资源丰富，然而该省对沸石资源的开发利用程度低。天然沸石因存在吸附容量低、杂质多等不足限制了其在吸附领域的应用。4A沸石分子筛是一种人工合成钠型沸石，属立方晶系，具有孔径均一、排列整齐的孔道而具有独特的吸附性、离子交换性；合成原料丰富、合成条件简单，可再生利用性强，具有良好的应用潜力。

以云南天然沸石为原料制备出4A沸石分子筛，并将其应用于吸附领域研究未见报道，目前其他矿物原料合成4A分子筛研究较多，主要集中于合成条件的研究，然而对于,4A沸石分子筛应用于氨氮废水处理，同时进行性能与机理研究报道很少。。

本工作针对云南砚山县天然沸石，以自制的4A沸石分子筛为吸附剂，中低浓度的氨氮为吸附质，研究了吸附条件对4A沸石分子筛吸附性能的影响，并探讨了4A沸石分子筛对氨氮的吸附机理，以期为云南沸石的开发利用提供一定的理论参考依据。

1实验部分

1.1实验材料

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