沸石如何去除自来水中污染物

1、实验材料和方法
1.1 实验材料
活化沸石:经1mol/L氯化钠活化后的斜发沸石。
1.2 分析方法
氨氮采用纳氏试剂比色法,用722-分光光度计测定;CODMn采用高锰酸盐指数法。
1.3 实验装置
实验所用吸附柱是内径直径为45mm、高为300mm的玻璃柱中,填装300g活化沸石。自来水从进水口通过重力自上而下流过吸附柱,流速为为0.4m/h,每隔1小时采样口取水样进行分析。
自来水的进口CODMn为2.97mg/L,氨氮浓度为0.055mg/L。
图1 吸附装置示意图
2、结果与讨论
2.1 实验结果
表1 动态吸附实验结果
2.2 沸石去除有机物实验
由图2可以看出,活化沸石对CODMn的去除率很低,说明沸石对自来水中有机物的吸附能力很弱。实验条件下,在吸附开始阶段,最高只有5.4%。当经过4h后,出水CODMn开始增加,到8h吸附饱和。
2.2 沸石去除氨氮实验
由图3可以看出,活化沸石对氨氮的去除率较高,说明活化沸石对自来水中氨氮的吸附能力很强。实验条件下,在吸附开始阶段,可达61.8%。当经过3h后,出水氨氮开始增加,到9h吸附饱和。
2.3 讨论
根据实验结果可以看出,沸石对自来水中氨氮的去除效率远远高于有机物的去除率,这是因为沸石是极性很强的吸附剂,极性越强或越易被极化的分子,就越易被沸石吸附。在自来水中含有较多的极性基团如-OH、-NH2等能与沸石表面发生强烈吸附作用。由于各种阳离子的水合半径的差异,斜发沸石对NH4+具有较强的选择吸附能力,这主要是NH4+的离子半径为2.86,较容易进入4.00的斜发沸石的孔道的缘故[1]。
3、结论
(1)活化沸石对CODMn的去除率很低,最高只有5.4%。
(2)活化沸石对氨氮的去除率较高,可达61.8%。
(3)此研究对含氨氮自来水处理提供了一条经济和技术并行的路线。