除氟磷改性沸石活化条件研究
改性沸石制备及除磷性能研究
体就开始出现富营养化 。水体 出现富营养化后藻类和
浮游生物急剧增殖 ，水体溶解氧下降 ，水质恶化 ，并 造成 鱼类及 其他 水 中生物大量 死亡 。如近 年来 ，滇 池、太湖、巢湖等连续发生的蓝藻污染事件 ，因此 ，
稀硫酸、氢氧化钠 、磷酸二氢钾、抗坏血酸 、钼 酸铵 、酒石酸锑 ，均为化学 纯试剂 。
Ｔｈ ｆｅ ｔ ｆ ｈ ｏ ａ ｅｏ ｍｏ ｉ ｅ ｅ ｌ ｅ ｐ ａ ｄｔ ｅｃ ｎ ａ ｔ ｇｔ ｏ ｙ ｉ ｇｗａ ｔｗａ ｅ ｒ ｖ ｓ ｉａ ｅ ． ｈ ｓ ｌ ｈ ｗｅ ｅｅ ｆ ｃ ｔ ｅｄ ｓ ｇ ｆ ｏ ｄ ｆ ｄ ｚ ｏ ｉ ， Ｈ ｎ ｏ ｔ ｃ ｉ ｍｅｆ ｒ ｅｎ ｓｅ ｔｒ ｉ ｔ ｈ ｎ ｉ ｄ ｗｅ ｅｉ ｅ ｔ ｔ ｄ Ｔ ｅｒ ｕ ｔ ｓ ｏ ｄ ｎ ｇ ｅ ｓ ｔ ａ ｅｒｍ ｏ ａ ｒ ｔ ｆ ｒｅ ｉ ａ ｅｏ ｅ ８ ｗｉ Ｈ ａｕ ， ｈ ｏ ａ ｅｏ ｍｏ ｉ ｅ ｅ ｌ ｅｗａ ｇ ｎ ｅａ ｓ ｒ ｔｏ ｍｅ ｓ ｈ ｔ ｈ ｅ ｖ ｌ ａｅｏ ａ ｓ ｎ ｃｃ ｎｂ ｖ ｒ ％ ｔ ９ ｔ ｐ ｖ ｌ ｅ７ ｔ ｅｄ ｓ ｇ ｆ ｄ ｆ ｄ ｚ ｏ ｉ ｓ６ ｍ ａ ｄ ｔ ｄ ｏ ｐ ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｔ ｈ ｉ ｗａ
Ｓ ｕ Ｎ Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｉ ｅ ｏ ｉｅａ ｄ ＩｓＰｈ ｓ ｏ ｕ ｍ ｏ ａ ｒｏ ｍ ａ ｅ ｔ ｄｙ Ｏ ｅ ｒ ｔｏ ｆ Ｍ ｄ ｆ ｄ Ｚｅ ｌ ｎ ｔ ｏ ｐｈ ｒ ｓＲｅ ｖ ｌ ｉ ｔ Ｐｅ ｆ ｒ ｎｃ
ＤＥＮＧ ｈ — ｉ Ｓ ｕ ｐ ｎｇ
１ ３改性 沸石 的制 备 ．
１ ３ １沸 石 预处理 ．．
先将天然沸石 浸泡再洗净风干 ，在３ ０ 条件下对 ０￣ Ｃ
改性沸石处理含氟水的试验研究
Key w rd : m dif ed mo记 e ; o s o i enit
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Pr ciPit on e i t a
高氟水严重影响人民的身体健康， 中国目 前有 七千万人在饮用高氟水，中国2 世纪议程》 《 1 中提
制而成。
氟离子浓度的测定采用氟离子选择电极法， 参
47
第2 卷 第2 期
供
水
技
术
2阅8 年4 月
比电极为甘汞电极。仪器有 P S 一 型复合电极、 H 2 水浴恒温振荡器、 马弗炉、 磁力搅拌器、 六联式搅拌 仪等。
2 结果与讨论
2. 1 沸石的预处理
2. 2 铝盐浸演改性 投加预处理后的沸石到 1 mL 不同质量分数的 0 I A : ( 504)3溶液中进行浸渍改性试验， 当浸渍时间 为4 h 时， 改性后的沸石对氟离子的吸附量见图3。 7 . 0
第2 卷 第2 期 2( 8 年 4 月 ) X
供 水技 术
W AI ， T ECH NOLOGY ER
Vo . Z No. 2 l
AP . 2( 8 r X )
改)} 沸石处理含氟水的试验研究 生
张英俊， 鲁文杰
( 山东 建筑大学 市 政与环境工程学院，山东 济南 2 0 0 ) 511
摘 要: 用氧化铭改性沸石制备了 一种除氛材料， 其最佳制备工艺参数为: 在20 ℃下焙烧 0
1. s h对沸石进行预处理的基础上， 用pH二 的拟( OH)3 悬浮液对沸石进行及盖沉淀改性， 9 并在
4( ℃下焙烧 l h 涂层， ) X 最后用质量分数为4% 的川2( 504) 3溶液浸渍1 h。改性后的沸石对氛离 2 子的吸附量可达0. 8 m岁9。改性前后除氛性能的对比试验结果表明， 4 活性氧化铝成分与氛离 子
改性沸石的除氟性能研究
ｏ Ｔ ｃｎｌ ｙ Ｈ ｒｉ １０ ９ ， ｈ ａ ｆ ｅｈｏｏ ， ａｂ ５０ ０ Ｃ ｉ ） ｇ ｎ ｎ
ｃ ｎ ｅ ｔａｉｎ ａ ｈ ｎ ｂｅｎ ｏ ｋ ｄ ｉ ｇ ｅ ｉ ｍ ｕｆ ｔ ｆ２ ｏ ｃ ｎｒ ｔｏ ｎｄ ｔ ｅ ｉ ｇ ｓ ａ ｅ ｎ ｍａ ｎ ｓｕ ｓ ｌ ｅ ｏ ０％ ｃ ｎ ｅ ｔａ ｉｎ ｆ ｒ２ ｄ ｙ ａ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｏ ａ ｓ ｏ
复使 用 １ ０次仍 有 较 强 的 除 氟 能 力．
关键词 ： 石 ； 沸 改性 ； 氟 除
中图分类号 ： ７３ Ｘ ０
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６２— ９ ６ ２０ ）５— ５ ９— ４ １７ ０ ４ （０ ８ ０ ０３ ０
Ｓｔ ｙ ｏ ｏ ｆｃ ｔｏ ｎ ｕ ｒ ｄ — ｄｓ ｒ ｉ ｎ ａ ｃ ｔ ｆ ｚ ｏ ｉｅ ｕｄ ｎ ｍ ｄｉ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ｆ ｏ ｉ ｅ—ａ ｏ ｐｔｏ ｃ ｐａ ｉｙ ｏ ｅ ｌ ｉ ｌ ｔ
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沸石活化与再生实验研究
2006 年 10 月
谭凤训等 :沸石活化与再生实验研究
·141 ·
库水过滤实验 ,滤料高度 60 cm。对使用过的活化沸 石分别用 5 % HCl 、NaOH、NaCl 溶液浸泡 3 h ,再清洗 后进行吸附实验 。
2 结果与讨论
211 吸附实验结果 测定 CODMn和 NH3 - N 的吸附效果 ,见图 1 、图 2 。
焙烧活化 :将预处理后的天然沸石颗粒进行焙 烧 ,温度分别控制在 100 、200 、300 、400 、500 、600 、700 、 800 、900 ℃,时间 2 h ,每个样品取 1 g 进行吸附实验 。
焙烧 + 化学活化 :采用 700 ℃焙烧 215 h 后的沸 石 ,再用各种化学药剂如酸 、碱或盐进行浸泡活化 3 h : ①5 %的 HCl 浸泡后 ,再用 Na2CO3 中和至中性 , 然后用水洗净 ; ②5 %的 NaOH 溶液浸泡后 ,用水洗 净 ; ③5 %的 NaCl 溶液浸后 ,用水洗净 。 113 过滤与再生实验
1 —CODMn ;2 —NH3- N
图 4 焙烧时间对吸附 CODMn 、NH3 - N 去除效果
表 1 焙烧 + 化学活化对沸石吸附 CODMn 、NH3 - N 的影响
制备方法 焙烧 焙烧 + HCl 焙烧 + NaOH 焙烧 + NaCl
CODMn
2158
2192
2190
2185
NH3- N
Oct . 2006 ·140 ·
现代化工 Modern Chemical Industry
第 26 卷增刊 (2) 2006 年 10 月
沸石活化与再生实验研究
谭凤训 ,武道吉 ,李秋梅 ,李 满 (山东建筑大学市政与环境学院 ,山东 济南 250101)
活化剂对阜新天然沸石除氟影响的试验研究
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔｈ ｅ ｎ ａ ｔ ｕｒ ａ ｌ ｚ ｅ ｏ ｌ ｉ ｔ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｒ ａ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｒ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｅ ｄ ｂ ｙ ＸＲＤ， Ｉ Ｒ ｎｄ ａ ＤＴ． Ｔ ｈ ｅ ｌｕ ｆ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｖ ａ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ａ ｕｒ ｔ ａ ｌ ｚ ｅ ｏ ｌ ｉ ｔ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ， ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｈｅ ｔ ｒ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｉ ｍｅ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎｔ ａ ｉ ｎｉ ｎ ｇ ｌｕ ｆ ｏ ｒ ｉ ｎ ｅ ｗａ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｓ ｕｄ ｔ ｉ ｅ ｄ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｈａ ｔ ｔ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｎａ ｕｒ ｔ ａ ｌ ｚ ｅ ｏ ｌ ｉ ｔ ｅ
Ｍａ Ｚ ｈ ｉ ｊ ｍ ￣ ， Ｈｕ ｏ Ｊ ｉ ｎ
改性沸石对含氟地下水的除氟效果研究
附方 式 进 行 ， 作 简 便 ， 氟 效 果 稳 定 ， 格 便 宜 。 操 除 价
主要 的缺 点 是 吸 附剂 吸 附 容 量 低 Ｊ 。吸 附法 中选
择 合适 的吸 附剂是 该 法 的关 键 。去 除饮 水 中氟的 吸
附剂 主要有 斜 发沸 石 、 沸石 、 菱 活性 氧化 铝 、 粉煤 灰 、
（ ． ｂ ｉ ｏｙｅ ｈ ｉ ｉｅｓ ｙ，Ｔ ｎ ｓ ａ １ Ｈｅ ｅ ｌｔｃ ｎｃＵｎｖ ｒｉ Ｐ ｔ ａ ｇ ｈ ｎ，Ｈｅ ｅ ，Ｃｈｎ ； ｂｉ ｉａ
２ Ｉ ｎ ｋ ｇＦ ｃ ｒ ｏ ａ ｇｈ ｎＩ ｎａｄＳｅｌ ｏｐｒｔ ｎ Ｔ ｎ ｓａ Ｈ ｂ ｉ Ｃ ｉａ ．ｒ ｍａ ｉ ａｔ ｙ ｆ ｎ ｓ ａ ｏ ｎ ｔｅ Ｃ ｒｏａ ｏ ， ａ ｇｈ ｎ， ｅ ｅ ， ｈｎ ） ｏ ｎ ｏ Ｔ ｒ ｉ
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取代 膨 润土 。
Ｆｅ ｓｂ ｌ ｙ Ｓ ｕｄ ｎ Ｒｅ ａｃ ｍ ｅ ｔｏ ｎ ｏ ｉｅ ｂｙ Ｒｅ ห้องสมุดไป่ตู้ ｒ ｎ Ｏ ｒ ｎ Ｐｅｌｔｚ ｔｏ ａ ｉ ｉ ｔ ｔ ｙ ｏ ｐｌ ｅ ｎ ｆＢｅ ｔ ｎ ｔ ｄ Ｉ ｏ ｅ ｉ ｌｅｉａ ｉ ｎ ｉ
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吸附 法 一 般 将 吸 附 剂 装 入 填充 柱 ， 采用 动 态 吸
天然沸石活化及除氟性能
天然沸石活化及除氟性能氟是人体必霈的微量元素之一，适量的氟有助于增强人体骨骼的坚固性，并且也有一定的防治龋齿的功能。
然而如果摄入太多氟也会损害人体健康，引起腰酸腿痛、关节僵硬等问题，也会导致甲状腺功能失调、肾功能障碍等严重疾病产生。
而作为人体摄入氟的主要来源，饮水安全值得被人们所注意与重视，在我国规定生活用水的氟含量为0.5-1.0mg/L。
而纵观我国，饮用水含氟量整体偏高是一大问题，同时也是如今世界性的问题。
在过去降氟技术中，如吸附法、离子交换法、化学沉淀法等，均存在着或多或少的问题弊端，而沸石作为一种近几年被人们发现的新型除氟材料逐渐走入大众的视野。
天然沸石由于其自身结构的特殊性，使其具有强大的吸水性、失水性以及离子交换性，因此能够将其作为新型过滤材料对饮用水中的氟去除。
本次实验所用沸石为天然斜发沸石经碾碎、筛分成粒径20-40目，堆积密度为1.37g/m3。
将沸石使用2%的NaOH溶液浸泡后冲洗干净，接着使用1%的硫酸铝钾溶液进行活化浸泡，接着再使用1%的硫酸铝钾溶液浸泡再生。
将再生好的定量沸石放置在氟离子浓度为5.87mg/L的1L原水中进行静态搅拌实验。
在不同时间取水测定氟离子浓度，其结果可见图1所示。
并且在之后的实验中将PH浓度不断调整，随着PH值的不断增加，其除氟效果降低，但是在PH值7-9区间中，其数值对除氟效果影响不大。
但是考虑到饮用水的多数PH值，除氟效果会随着PH数值变化不大，如果调整到较低PH成本会提高，且实用性不高。
另外，随着接触时间的增加，沸石除氟效果也会不断增强。
但在20-40分钟之后，其除氟效果会变得缓慢。
并且在PH值4-9范围内，随着其增加，相应会减少吸附量；而在13-30°c的范围内，随着温度升高，沸石对于吸氟效果容量会相应降低。
总之，我国在利用沸石降氟的技术应用中，发现国投盛世沸石除氟有很多优点，面对含氟量不同的水能有效去除，且处理成本低，装置简单，管理方便，再生简易。
改性沸石吸附水中磷的研究
摘要磷是人类生命活动的必需元素，同时也是生物生长必须的营养元素之一，被认为是生物稳定性的控制因子。
磷是造成水体富营养化的一个重要因素，只要能降低排入水体的废水中磷的含量就能控制水体的富营养化；同时，饮用水也对磷的含量有着明确的要求，以保持其生物稳定。
通过比较国内外所使用的各种除磷方法，发现沸石吸附法具有经济高效无毒害的优点，是一种非常优良的废水处理方法，对于解决磷污染问题具有重大的意义。
但是天然沸石的吸附效果不理想，处理后的水质无法满足目前的要求。
需要对天然沸石进行改性，提高其吸附能力，利用沸石作载体，将活性硫酸铝负载其上，本文对硫酸铝改性沸石及其吸附效果进行了研究。
沸石改性方法为：将天然沸石与硫酸铝混合均匀，加水使得其溶解，调节pH为7.0，在室温下振荡24h，用蒸馏水洗净，在110±5℃下烘干4个小时。
为了考察改性沸石的除磷性能，进行了静态试验。
本文探讨了原水磷溶液浓度、沸石用量、原水pH值、原水与沸石接触时间以及反应温度对吸附效果的影响。
实验结果表明改性沸石的吸附性能显著优于天然沸石。
最佳实验条件：原水样磷浓度为20mg/L，沸石用量为2.5mg/50ml，pH为7.0，反应时间为20min，反应温度为室温。
当原水样含磷浓度为20mg/L时改性沸石对水样中磷的去除率达到97%；当沸石用量为2.5g/50ml时对水样中磷的去除率为95.6%；当原水样pH为7.0时改性沸石对水样中磷酸盐的去除率为96.7%；当反应时间超过20min改性沸石对水样中磷酸盐的去除率大于98.3%；在25–50℃范围内改性沸石的去除率均大于96%。
关键词沸石；改性；除磷；吸附AbstractPhosphorus is human life activities, but also the essential elements in biological growth must nutrient element, is considered one of the control factor is biological stability. Phosphorus is an important factor which causing the water-body eutrophication, as long as it can reduce the waste water discharged into water body of phosphorus can control the eutrophication of water; Meanwhile, drinking water also have clear of phosphorus content, at the request of the keep its biological stability.Through comparing the domestic use all sorts of dephosphorization method, zeolite adsorption method has the advantages of economic efficiency specialties. It is a very good wastewater treatment method and itis important to solve the phosphorus pollution . But natural zeolite treated water cannot meet the requirements. It need to modified natural zeolite, improve its adsorption ability, using zeolite as carrier will activity, this paper alumina load its with modified zeolite and its adsorption effect of alumina is studied.Modification methods of natural zeolite is mixing aluminium sulfate and zeolite, add water makes its dissolution, adjust pH at seven, oscillate in room temperature for 24 hours, wash it with distilled water，dry it in the temperature of 110±5℃ for four hours.To investigate the property of modified zeolite to remove the phosphorus, we performance the static test. This paper discusses the concentration of raw water phosphorus solution , amount of zeolite, pHvalue of raw water , contact time of raw water and zeolite and affection of reaction temperature on adsorption. The experimental results show that the modified zeolite adsorption performance is significantly better than natural zeolite.The best experimental conditions: the original concentration of p in the wastewater is 20 mg/L,the zeolite dosage is 2.5 mg/for 50 ml, pH is 7.0, the response time is 20 min, the reaction temperature is room temperature. When phosphorus concentration of the original water samples is of 20 mg/L, in water samples the phosphorus removal rate of modified zeolite can reach up to 97%; When zeolite dosage is 2.5 mg/L, the removal rate of the phosphorus is 95.6%; When the original water samples pH is 7.0, the phosphate removal rate of modified zeolite in sample water is 96.7; When the response time reach more than 20 min, the phosphate removal rate of modified zeolite is greater than 98.3%; In the temperature scope of 25℃ to 50 ℃，the removal rate of surfactant-modified zeolite are greater than 96%.Keywords：zeolite; modify; phosphorus removal; absorption capacity目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (5)1绪论 (1)1.1 我国水质污染现状 (1)1.1.1 水源水污染 (1)1.1.2 水体富磷的危害 (2)1.2 常用的除磷方法 (3)1.2.1 生物法 (3)1.2.2 人工湿地法 (4)1.2.3 化学沉淀法 (5)1.2.4 结晶法 (6)1.2.5 吸附法 (6)1.3 除磷的国内外研究现状 (7)1.3.1 污水除磷技术 (7)1.3.2 饮用水除磷技术 (9)2.沸石吸附磷的试验研究 (11)2.1 沸石的结构特点和除磷机理 (11)2.2 沸石的改性方法 (13)3.试验材料与方法 (15)3.1 实验所用材料 (15)3.2 实验所用仪器 (15)3.3 改性沸石对磷的吸附试验 (16)3.3.1实验所需溶液的配置 (16)3.3.2硫酸铝改性沸石的制备 (17)3.3.3 天然及改性沸石的吸附比较 (18)3.3.4 沸石吸附水中磷的热力学分析 (27)3.4 小结 (31)4. 沸石的再生实验 (32)5 结论 (33)参考文献 (34)致谢辞 (37)附录1 文献翻译 (38)附录2 英文文献翻译 (55)表格表一不同磷浓度下天然沸石及改性沸石吸附后溶液的吸光度 (17)表二不同沸石加入量吸附后溶液吸光度 (20)表三不同pH条件下沸石吸附后溶液吸光度 (22)表四不同反应时间下沸石吸附后溶液吸光度 (24)表五不同反应温度下沸石吸附后溶液吸光度 (26)图表图一天然沸石结构图 (10)图二磷含量测定标准曲线（1） (16)图三不同初始磷浓度条件下天然沸石和改性沸石的对磷的去除率 (18)图四磷含量测定标准曲线（2） (19)图五不同沸石用量对磷酸盐的去除率 (20)图六磷含量测定标准曲线（3） (21)图七不同pH条件下天然沸石和改性费对磷酸盐的去除率 (22)图八磷含量测定标准曲线（4） (23)图九不同反应时间条件下天然沸石和改性费对磷酸盐的去除率 (24)图十磷含量测定标准曲线（5） (25)图十一不同反应温度条件下天然沸石和改性费对磷酸盐的去除率 (26)图十二天然沸石langmuir等温吸附线 (28)图十三改性沸石langmuir等温吸附线 (28)图十四天然沸石Freundlich等温吸附曲线 (29)图十五改性沸石Freundlich等温吸附曲线 (29)1绪论1.1 我国水质污染现状1.1.1 水源水污染近年来我国水污染越来越严重，甚至呈发展趋势。
不同预处理方式对改性沸石吸附氟离子的影响
不同预处理方式对改性沸石吸附氟离子的影响王笑悦;左金龙;陈平;陈大祥;杨鑫国【摘要】In order to remove the fluoride of drinking water , the modified zeolite was investi-gated in this paper .The fluoride of simulative drinking water removal effect was studied with two different pretreatments .When NH4 Cl was used in the first pretreatment , the rate of flu-oride removal efficiency could reach 95%.The NaOH was used in the second pretreatment , and the rate of fluoride removal efficiency could reach 85%.Dynamic fluoride removal ex-periment was investigated under the NH 4 Cl pretreatment .The results showed that fluoride of simulative drinking water removal efficiency was better and it could reach 95%when NH4 Cl used as modified pretreatment with weakly acidic conditions .%为除去饮用水中的氟离子，实验采用改性的天然沸石去除模拟饮用水中的氟离子，并研究两种不同预处理方式对改性沸石去除氟离子的影响。
采用氯化铵进行预处理，除氟率可达95％；采用氢氧化钠进行预处理，除氟率可达85％。
沸石对废水中氮磷去除作用研究
4
沸石的人工合成原料类型有粉煤灰、造纸行业的含硅废弃物、谷物烧灰和商碱陛废弃物料流等，而粉煤灰和沸石在化学元素成分组成上的相似为粉煤灰作为合成人造沸石的基本原料提供了可行性，合成沸石的阳离子交换量比天然沸石高得多，质量也更均一，而且富含钙、铁等成分。
崔红梅等【22】为了提高粉煤灰合成沸石的反应速度，采用微波法水热合成沸石用来处理景观用水，实验结果表明，利用传统水热反应（未引用微波），合成沸石结晶成核时间约为3 h，形成结晶较好的沸石相大约需24 h，而引入微波作为辅助，其结晶时间缩短为30 min，方便工业化生产，合成的沸行通过吸附实验证实对磷的吸附量明显比粉煤灰高，是粉煤灰的7倍以上，说明微波法水热合成的粉煤灰沸石对磷的去除效果较好。
2
由于天然沸石的产地、组成成分及各成分的比例不尽相同，最终导致天然沸石脱氮的性能也不尽相同。沸石对于氨氮的离子交换和吸附作用效果较好，但对于硝酸盐氮的作用小显著。因此，沸石对于总氮的去除也主要是通过降低氨氮的含量，从而降低总氮的含量。对比山东、河南、浙江、河北四地的沸石对氨氮的吸附容量，由大到小依次是：浙江>河北>河南>山东【4】。其中，产于浙江缙云的天然斜发沸石粒径为2～3.2mm，对氨氮吸附最的极限值为1.624mol·kg-，同时监测到与沸石晶体内NI-h+进行交换的主要离子为Ca2+和Na+，二者占交换总量的96%以上【5】。
1
（1）沸石的离子交换性质
十九世纪中期，Thompson，Way和Eichhorm首先报道了沸石的离子交换性质。当时，Eichhorm就进行了菱沸石/钠沸石体系中Na+与Ca2交换的研究。然而直到二十世纪五十年代后沸石的这种用途才被工业化。沸石与某种金属盐的水溶液相接触时，溶液中的金属阳离子可以进入沸石中，而沸石中的阳离子可被交换下来进入溶液中。这种离子交换过程可用下面通式表示：
改性沸石对含氟地下水的除氟效果研究
改性沸石对含氟地下水的除氟效果研究
黎原小溪;王银叶
【期刊名称】《矿产综合利用》
【年(卷),期】2008(0)5
【摘要】以锦州天然优质沸石为原料,采用硫酸活化、硝酸镧浸渍的方法进行改性,并考察了搅拌时间、原水pH值、投加量等因素对改性沸石除氟效果的影响.结果表明,用改性沸石处理后的含氟地下水,可达国家饮用水含氟标准.
【总页数】4页(P19-22)
【作者】黎原小溪;王银叶
【作者单位】天津城市建设学院,天津,300384;天津城市建设学院,天津,300384【正文语种】中文
【中图分类】X523
【相关文献】
1.阜新近郊含氟地下水形成与氟病防治 [J], 毛久林;毛铁良;姜凡伟;龚睿
2.载铁改性沸石吸附剂去除含氟水中氟离子的研究 [J], 董岁明;闫英桃;董延芳
3.含氟充填材料释氟吸氟和再释氟的研究 [J], 王晓灵;王勤
4.Al改性沸石的制备及对含氟水的处理效果 [J], 游新国;张晓宁
5.纳米含氟高强度树脂氟释放与再吸收及氟再充效果评价 [J], 陈路;王成坤;李文然;王特;王静
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改性沸石脱氟剂去除水中氟离子的实验研究
加 干 扰 离 子 后 吸 附 率 0Q ON&(O O4&/N O4&,P N,&P(
第 .期
董 岁 明 +等 [改 性 沸 石 脱 氟 剂 去 除 水 中 氟 离 子 的 实 验 研 究
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!"# 柱洗脱和再生 $%&’()* 可 用 碱 洗 脱+对 浓 度 为 ,-"./0123
的 吸附柱+在吸附剂饱和后+用 4567 -"/08923以 一 定 的 流 速 +通 过 蠕 动 泵 从 柱 顶 流 入 +对 吸 附 剂 进 行 柱 洗 脱 +每 隔 一 定 时 间 分 析 流 出 液 的 氟 离 子 浓 度 +洗 脱曲线如图 :所示;
董 岁 明 "K张 瑞 详 "K李 昭 存 !
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摘 要D研究了用三氯化铁改性的沸石在水中的除氟性能K对使用条件及除氟机理进行了研究M并对 洗 脱 N再 生 后 的 吸 附 剂 进 行 了 再 吸 附 实 验 M 结 果 表 明 K该 吸 附 剂 对 含 氟 水 中 的 氟 具 有 吸 附 容 量 高 N速 度 快 N选 择 性 高 N易 洗 脱 再 生 的 特 性 M多 次 洗 脱 再 生 后 的 吸 附 剂 可 重 复 使 用 K吸 附 剂 性 能 稳 定 K机 械 强 度高M该 OP 吸附剂的静态饱和吸附容量可达 !H<GFQ1R1M 关 键 词 D沸 石 L氟 L吸 附 L三 氯 化 铁 L改 性 中图分类号DSF$JTG 文献标识码D:
改性沸石去除废水中氮和磷的机理与应用
改性沸石去除废水中氮和磷的机理与应用戴双林;王荣昌;赵建夫【摘要】沸石不仅在自然界中广泛分布,而且在水和废水处理中也得到广泛的应用.该文介绍了天然沸石的几种主要改性方法,包括物理改性、酸改性、碱改性、盐改性、稀土改性和有机阳离子表面活性剂改性.讨论了应用以上改性沸石去除废水中氮和磷的机理,回顾了改性沸石强化废水脱氮除磷效果的性能研究,并展望了改性沸石今后进一步的研究方向和应用前景.%Zeolite is widely distributed in nature and has been widely applied in the field of water and wastewater treatment. Several modification methods of natural zeolite, including physical modification, acid modification, alkali modification, salt rare earth modification and organic cationic surfactant modification was introduced in this paper. Trie mechanism of modified zeolite for nitrogen and phosphorus removal in wastewater was discussed. Modified zeolite enhancing the nitrogen and phosphorus removal performance of wastewater treatment processes was reviewed. The research and application prospects of modified zeolite were put forward as well.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2011(030)006【总页数】5页(P53-57)【关键词】改性沸石;脱氮;除磷;机理【作者】戴双林;王荣昌;赵建夫【作者单位】同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,长江水环境教育部重点实验室,上海200092;同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,长江水环境教育部重点实验室,上海200092;同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,长江水环境教育部重点实验室,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU992.3氮磷营养盐造成的水体富营养化问题日益严重，导致太湖等湖泊连续发生蓝藻爆发[1-4]，因而废水中氮和磷含量的控制问题日渐受到重视。
改性沸石的除氟性能研究
第24卷第5期2008年10月 哈尔滨商业大学学报(自然科学版)Journa l of Harb i n Un i versity of Co mm erce (Na tura l Sc i ences Ed iti on)Vol .24No .5Oct .2008收稿日期:2008-04-111作者简介:孙兴滨(1970-),男,副教授,博士,研究方向:水污染控制研究,改性沸石的除氟性能研究孙兴滨1,2,席承菊1(1.东北林业大学环境科学系,哈尔滨150040;2.哈尔滨工业大学市政与环境工程学院,哈尔滨150090)摘 要:天然沸石经1mol/L 盐酸浸泡后又经20%硫酸镁浸泡2d 改性后除氟能力有较大提高.在此基础上研究了不同条件下改性沸石的除氟效果.随着接触时间的延长,沸石的除氟效果增强,但在40m in 以后增加缓慢,其吸附速度符合斑厄姆公式;随着原水质量浓度的增大,吸附容量也逐渐增大,吸附等温线可用Freundlich 等温式描述.在动态试验中,改性沸石表现出了良好的除氟性能,其中,滤层的高度对吸附容量影响较大,随着滤层高度的增加,合格的出水体积也增加.改性沸石经再生后反复使用10次仍有较强的除氟能力.关键词:沸石;改性;除氟中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1672-0946(2008)05-0539-04Study on m od i f i ca ti on and fluor i de -adsorpti on capac ity of zeoliteS UN Xing 2bin1,2,X I Cheng 2ju1(1.Depart m ent of Envir on mental Science,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China;21School of Munici pal and Envir on mental Engineering,Harbin I nsituteof Technol ogy,Harbin 150090,China )Abstract:Natural zeolite which is modified by being s oaked in hydr ochl oric acid of 1mol/L concentrati on and then being s oaked in magnesiu m sulfate of 20%concentrati on f or 2days could effectively re move fluoride fr om water .Based on these,the defluoridati on capacity is studied under different conditi ons .Larger defluoridati on is obtained with the l onger contact ti m e,but it increased sl owly after 40m inutes contact .The ads or p ti on s peed fit the Baner m equati on .The fluoride -ads or p ti on capacity als o increased with the increasing concentrati on of original s oluti on .It could be described by Freundlich is other m.I n dynam ic experi m ent,good ads or p ti on capacity is obtained .The results show that the height of the filter layer had a great influence on the ads or p ti on capacity .The a mount of eligible effluent is larger with the increasing height of the filter layer .Fine defluoridati on capacity is obtained after 10ti m es of regenerating .Key words:zeolite;modificati on;defluoridati on 氟是自然界中广泛分布的微量元素,在地壳中的平均质量分数约为650×10-6,通过食物链摄入到人体的氟大部分来自饮水和食物.许多研究结果表明,饮水中氟化物的含量对人体的健康有重大影响,地方性氟病区的患病情况和饮水中的氟含量有直接的关系.当饮用水中F -质量浓度大于4.5mg/L 时引发“氟骨症”,并使肌肉和神经组织受损,大于6.0mg/L 时会导致人体酶系统的活力下降,超过20mg/L 时会使骨骼变形[1].在中国,受氟威胁的病区人口已达2.6亿人,所以减少和控制氟发病率,控制饮用水中氟含量十分必要.我国规定饮用水中F-质量浓度应为0.5～1.0mg/ L[2].目前含氟水的处理方法很多,但国内外常用的方法可以分为2大类:沉淀法和吸附法.在含氟饮用水的处理中以吸附法应用居多[3].沸石因其原料便宜、除氟容量稳定、再生容易、寿命长和出水水质好等特点而在近年含氟水处理中受到较多的关注.天然沸石除氟容量很低,为了更好地应用我国丰富的沸石资源来解决高氟饮用水问题,本文旨在研究一种经济有效、操作简单的改性沸石除氟材料,应用于高氟水的治理.1 除氟机理沸石的化学通式可表示为:Mx Dy[A lx+2ySi(x+2y)O2n]・m H2O,式中:M为Na、K等碱金属或其他一价阳离子;D为Ca、Sr、Ba等碱土金属或其他二价阳离子.沸石骨架的基本结构为硅氧四面体(Si O4)和铝氧四面体(A l O4).在这种四面体结构中,中心为硅(或铝)原子,每个硅(铝)原子周围有四个氧原子,各个硅氧四面体通过处于四面体顶点的氧原子互相连接起来,从而形成许多宽阔、形状规则、大小一定的空腔及连接这些空腔的通道,构成了沸石的独特结构.通常这些空腔和通道的体积高达晶体总体积的50%,因而沸石具有巨大的内表面.一般颗粒的内表面仅有几平方米,而沸石高达400～800m2(与其他多孔物质相比,仅次于活性炭),导致其吸附能力较强.沸石结构中空腔及通道的内径大小均匀固定,直径约在0.3～1n m之间,其均匀的微孔与一般物质的分子大小相当,由此形成了分子筛的选择吸附特性,即沸石孔径的大小决定可以进入其晶穴内部的分子大小,只有比沸石孔径小的分子或离子才能进入,而大于孔径的物质则被排除在外不能被吸附.由于沸石的独特结构,致使沸石表面具有很大的色散力和静电力,有利于进行吸附操作.在铝氧四面体中,一个氧原子的价电子没有得到中和,使得整个铝氧四面体带有负电荷.为保持电中性,附近必须有一个带正电荷的金属阳离子M+来抵消(通常是碱金属或碱土金属离子).在沸石内表面的空腔和通道中,这些小分子的碱金属、碱土金属阳离子与骨架结构的维系力较弱,可以被其他阳离子所交换,交换后的沸石结构不被破坏,这决定了沸石是一种很好的吸附剂、选择性离子交换剂.沸石的吸附机理可用下述方程式表示:K+-Z-A l3+-(OH)m(S O42-)+(2+m)F-+M+=M+-Z-A l3+-F-(2+m)+m OH-+S O42-+ K+这里,Z为沸石骨架;M+为氟溶液中其他的阳离子,如Na+等,一般为+1价的阳离子.天然状态下,沸石的孔道常被沸石水及其他杂质堵塞,孔道间相互连通的程度较差,因而天然沸石的吸附能力往往较低.在制备沸石吸附剂时,通常需要对天然沸石加以活化处理,以改善其吸附性能.2 试验材料与方法2.1 试验仪器OR I O N牌台式pH/I SE测试仪;氟电极、饱和甘汞电极和pH玻璃电极;恒温磁力搅拌器;水浴震荡器;电热恒温干燥箱;马弗炉;电子天平.2.2 试验材料20～40目天然沸石,试验所用化学试剂均为分析纯,试验用水为去离子水.2.3 试验方法在烧杯中加入模拟高氟水及改性沸石除氟剂搅拌,搅拌速度为120r/m in,吸附完成后静置,取上清液检测残余含氟量.用氟离子选择性电极标准曲线法测定,以氟离子选择电极为待测电极,饱和甘汞电极为参比电极,用直接电位法进行测定.改性沸石除氟容量的计算公式为:除氟容量(mg/g)=(C原-C出)V/G式中:C原为原水中氟化物质量浓度(mg/L);C出为出水中氟化物质量浓度(mg/L);V为水样体积(L);G为沸石量(g).3 试验结果与讨论3.1 改性方法的确定将20～40目的天然沸石洗净烘干,分别采用以下5种方式对其改性:①用20%的硫酸镁溶液浸泡2d后洗净烘干;②用1mol/L的盐酸浸泡1d,再用20%的硫酸镁溶液浸泡2d后洗净烘干;③用1mol/L的氢氧化钠浸泡1d,再用20%的硫酸镁溶液浸泡2d后洗净烘干;④600℃下,在马弗炉中高温焙烧2h,再用20%的硫酸镁溶液浸泡2d 后洗净烘干;⑤600℃下,用20%的硫酸镁溶液浸泡2d,再置于马弗炉中高温焙烧2h.对于原水质量浓度为20mg/L的氟化钠溶液,这5种改性方式的除氟容量分别为0.19、0.31、0.21、0.19、0.18mg/g.通过对5种方式改性的沸石的除氟容量进行分析,得出硫酸镁溶液浸泡可以提高沸石的・45・哈尔滨商业大学学报(自然科学版) 第24卷除氟效果,其中酸、碱预处理均可进一步提高沸石的除氟容量,经1mol/L 的盐酸预处理的硫酸镁改性沸石效果更好,而高温前处理和后处理都不能提高硫酸镁改性沸石的吸附容量.因此本试验选用1mol/L 的盐酸浸泡1d,再用20%的硫酸镁溶液浸泡2d 后洗净烘干所得的沸石.3.2 反应时间对吸附容量的影响室温(25℃)下,各取20g 改性沸石投加到1L质量浓度分别为20、10、5mg/L 的含氟水中,控制不同的反应时间,吸附容量与反应时间的关系见图1.由图1可知,对不同质量浓度的氟离子原溶液,反应最初吸附容量增加较快,随着时间的增加,吸附容量增加缓慢,最后趋于平衡.而且原溶液氟离子质量浓度越大,达到吸附平衡的时间越长,平衡时吸附容量越大.对于氟离子质量浓度为20mg/L 的溶液,当搅拌反应40m in 后,吸附容量稳定在0131mg/g 左右.图1 反应时间对吸附容量的影响3.3 吸附速率分析如果在时间t 内的吸附量以q 来表示,则吸附速率可表示为:d q d t =q m t.(1)其中:q 为t 时刻的吸附量,m 为常数.对此式进行积分,得q =kt 1/m.(2)对于吸附平衡过程中的吸附速率,与吸附推动力和时间有关,斑厄姆提出了如下吸附速率公式:d qd t =k ’(qe -q )tm .(3)式中:q e 为平衡吸附量,k ′和m 为常数.积分式为lnq e q e -q=k ’t n.(4)根据公式(4),用ln{ln [q e /(q e -q )]}和ln t 作图,可以得到一条直线.将初始质量浓度为20mg/L 的溶液中氟离子质量浓度随时间变化的数据按斑厄姆公式整理如图2所示.图2 改性沸石除氟线性化从图2可以看出,沸石的吸附速度按斑厄姆公式整理得线性关系较好,拟合优度R 2=0.9778,说明符合斑厄姆吸附速度公式.其公式形式为:lnq e q e -q=0.0166t1.3932.3.4 原水质量浓度对吸附容量的影响室温下,将1g 改性沸石分别投加到50mL 不同质量浓度的高氟水中,震荡反应至吸附平衡,测定平衡质量浓度,试验结果见图3.从图3可知,氟离子质量浓度越高,改性沸石的吸附容量就越大.较大的初始质量浓度可以为氟离子提供较大的驱动力,克服其在液相和固相之间迁移的巨大阻力.根据质量作用定律,初始质量浓度增大,吸附机会增多,达到吸附平衡时,吸附的氟离子也增加,所以增大氟离子的初始质量浓度可以提高改性沸石的吸附容量.图3 原水质量浓度对吸附容量的影响3.5 吸附等温线拟合用Freundich 等温式对吸附等温线的数据进行线性拟合,结果如图4所示.由结果可知,沸石的吸附等温线符合Freundlich 等温式(拟合优度R 2=019869),按最小二乘法对试验数据拟合得沸石的吸附等温式为:q e =0.038C e 1112.・145・第5期 孙兴滨,等:改性沸石的除氟性能研究方程中n 为1.2>1,说改性沸石对氟离子的吸附是有优势的.图4 按Freund i ch 等温式线性化3.6 动态试验准备3个直径30mm ,高120c m 的有机玻璃柱,将不同量的改性沸石装入滤柱中,滤层高度分别为50、65、80c m ,用自来水和氟化钠配置质量浓度为6.5mg/L 的高氟水,pH 值在7.0附近,水温15℃,通过衡流泵使其以2.12c m /m in 的流速通过柱底,经过沸石滤层后从上端出水.每隔一定时间测定出水质量浓度.将出水氟离子质量浓度达到1mg/L 时记为穿透点.试验结果如图5所示.可以看出,在不同柱高,相同流速的试验条件下,各穿透曲线的形状相似,滤层低的先穿透,随着滤层高度的增加,停留时间增大,穿透时间也增加.在出水质量浓度为1.0mg/L 时,滤层高度为50、65、80c m 的滤柱中沸石的吸附容量分别为0.185、0.165、0.144mg/L.相应的合格出水体积分别为12.13、14.38、15.73L.图5 不同柱高的穿透曲线3.7 沸石的反复使用及再生试验室温下,取20g 改性沸石投加到1L 质量浓度为20mg/L 的高氟水中,控制反应平衡时间为40m in,测定溶液中剩余氟离子质量浓度.当改性沸石达到饱和吸附容量失效后,用蒸馏水反复冲洗净表面的氟离子,再用20%的硫酸镁溶液浸泡2d再生沸石,重复上述试验,研究改性沸石的再生次数对氟离子吸附容量的影响.结果如图6所示.可见再生后的改性沸石仍有较强的除氟能力,沸石反复再生10次后,吸附容量仍能达到0.29mg/L.图6 再生次数对吸附容量的影响4 结 语天然沸石经1mol/L 的盐酸浸泡1d,再用20%的硫酸镁溶液浸泡2d 改性后吸附容量有较大提高,对于原水质量浓度为20mg/L 的高氟水,吸附容量可达0.31mg/g .沸石吸附氟离子的速度较快,到40m in 后吸附容量达到饱和,吸附速率符合斑厄姆模型.其静态饱和吸附容量可以用Freun 2dlich 吸附等温线描述.从模拟实际生产的动态试验可以看出,沸石除氟有一定的可行性,并且反复使用10次后,其吸附容量仍然很大,不低于0.29mg/g,可以循环使用.参考文献:[1] 肖举强,栾 红,严 刚.新型除氟材料———镁型活化沸石[J ].兰州铁道学院学报:自然科学版,2003,22(6):12-14.[2] 程 实,汤中道,李少莉.改性方沸石用于饮用水除氟的实验研究[J ].非金属矿,2006,29(6):39-41.[3] 李水艳.新型饮用水除氟材料———活化沸石除氟性能研究[J ].科技情报开发与经济,2003,13(5):80-81.・245・哈尔滨商业大学学报(自然科学版) 第24卷。
天然沸石和改性沸石在废水处理中的应用研究
沸石的种类多种多样，且结构复杂，是一种含有 水和碱（或碱土金属）的铝硅酸盐矿物，具有多孔道 的架状结构。它天然无污染，有广泛的资源，大量的 储备，价格便宜且易于获得，并且可以通过再生来重 复使用。其中可以分为两大类：天然沸石和合成沸 石。１７５６年，天 然 沸 石 被 首 次 发 现［１３］。 沸 石 的 独 特性使其具有多种特点，例如可以吸附、离子交换、分 离、耐酸碱、耐辐射、干燥和催化等。因此它可广泛用 于环境保护、化学工业、农业、畜牧业、轻工业、石油加 工、建材工业和高科技尖端技术等领域中［４６］。
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第 ４８卷第 ５期 ２０１９年 ５月
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专论与综述
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．５ Ｍａｙ２０１９
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天然沸石和改性沸石在废水处理中的应用研究
左思敏，荆肇乾，陶梦妮，陶正凯，王印
（南京林业大学 土木工程学院，江苏 南京 ２１００３７）
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎａｔｕｒａｌｚｅｏｌｉｔｅａｎｄｍｏｄｉｆｉｅｄｚｅｏｌｉｔｅｉｎ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ＺＵＯＳｉｍｉｎ，ＪＩＮＧＺｈａｏｑｉａｎ，ＴＡＯＭｅｎｇｎｉ，ＴＡＯＺｈｅｎｇｋａｉ，ＷＡＮＧＹｉｎ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）
１５２５０９８６００３，Ｅ－ｍａｉｌ：５１０３１１９６２＠ｑｑ．ｃｏｍ 通讯联系人：荆肇乾（１９７５－），博士，教授，从事水污染控制技术研究。电话：１３９１５９６７５６９，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｑｊｉｎｇ＠ｎｊｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
第 ５期
铁改性天然STI沸石除氟性能研究的开题报告
铁改性天然STI沸石除氟性能研究的开题报告
一、选题背景和意义：
氟化物是一种广泛存在于自然界中的环境污染物，高浓度氟化物对
人体健康造成威胁，长期摄入低浓度氟也会引起一系列慢性病。
因此，
开发高效的氟污染治理材料成为当前环境保护领域的研究热点。
天然STI 沸石具有良好的离子交换性能，可用于氟化物去除。
但其去除效率低、
容易饱和等问题限制了其在实际应用中的发展。
使用铁改性沸石可提高
其去除效率，但具体机理和最佳条件尚需深入研究。
因此，本研究将探
究铁改性天然STI沸石的除氟性能和影响因素，为氟污染治理技术提供
参考。
二、研究内容和方法：
本研究将应用化学合成、表征和批式吸附实验等方法，制备铁改性
天然STI沸石，并对其进行形貌、微结构、化学成分等表征。
采用批式
吸附实验研究铁改性沸石去除氟离子的动力学特性、吸附等温线及吸附
机理。
探究铁改性沸石的改性条件，包括焙烧温度、改性时间、铁负载
量等，对沸石除氟性能的影响。
从吸附剂表面性质和吸附体系的角度，
分析其吸附机理和控制因素。
三、预期结果和意义：
预计本研究将明确铁改性沸石的表征及其对氟化物吸附性能的影响，通过对吸附机理的研究，提出最佳改性条件，进一步提高铁改性沸石的
除氟效率，为氟污染治理技术提供科学依据。
同时，本研究将为自然STI 沸石的改性及其在其他领域的应用提供参考。
改性沸石吸附废水中磷污染物的研究
ｔｍｐ ｒｔｒ ｅ ｅａｕ ｅ，ａ ｓｒ ｔ ｎ ｔ ｎ Ｈ ｎ ｔｅｐ ｏ ｐ ａｅａ ｓ ｒ ａ ｉ ｔ ｆｔｅ ｅｔ ｉｄ ｆ ｅ ｌ ｅ ｒ ｔｄｅ ．Ｔ ｅｅ ｐ ｒ ｎａ ｄ ｏｐ ｏ ｍｅａ ｄ ｐ ｏ ｈ ｓ ｈ ｔ ｂ ｏｂ ｂ ｌｙｏ ｈ ｓ ｉ ｉ ｈ ｉ ｗｏｋｎ ｓｏ ｏｉ ｓｗｅｅ ｓｕ ｉｄ ｈ ｘ ｅ ｍｅ ｔｌ ｚ ｔ ｉ
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多年来 ， 饮用高氟水所带来 的病痛严 重困扰着 人们。高氟水 佳 ， ８ ． ２ 。随着 焙烧 温度 的增 大沸石 孔 隙增大 ， 为 ６９％ 杂质 也越 在我 国分布很广泛 ， 遍布 ２ 省 、 、 ７个 市 自治 区， 国约有 ２ ６亿 人 少 ， 全 ． 吸附效果也越好 ； 当温度 过 高时 ， 而 超过 了沸 石 的耐热程 度 ， 生 活在受氟威胁的病区 ， 饮用高氟水造成 的氟 中毒症是 一种重要 造成沸石内部结 构被 破坏 ， 从而使得处 理效果有所 降低 。所 以下 的地 方 病 … 。 当饮 用 水 中氟 化 物 质 量 浓 度 大 于 ４ ５ｍ ／ ． ｇ Ｌ时 引 发 列实验采用 ６０℃预处理过的沸石 。 ０ “ 氟骨症 ” 并使肌肉和神经组织受损 ， ， 大于 ６０ｍｇＬ时会导致人 ． ／ 体酶系统的活力下降 ， 超过 ２ ｇ Ｌ时会 使骨骼变形 。我 国生 ０ｍ ／
作者简介 ： 栾 宋
红（ ９７ ， ， １６ ．） 女 讲师 ， 兰州交通大学土木工程学院 ， 甘肃 兰州
７０ ７ ３０ ０ ７ ０ ７ ３００
岸 （ ９５ ， ， １ ８ ．）男 兰州交通大学土木工程 学院硕 士研究生 ， 甘肃 兰州
第３ ６卷 第 ３ １期 ２０１０年 １１月
糌
『 氟化物去除率
７ ６ ２８
６．２ ４８
８ ．ｌ ５４
７ ．６ ０２
由表 １可知 ， 高温预 处理后 ， 在 再用 磷酸处 理得 到 的改性沸 石除氟能力最强 ， 以下选用此预处理方法。
２ ２ 焙 烧 温 度 的 影 响 ．
只改变预处 理焙烧温度 ， 按照实验方法制备 改性沸 石并去除
的增 加 而 增 加 ， 当磷 酸 用量 达到 １ ０ ｍＬ时 沸 石 的 去除 效 率 为
４ ３ ％ 大于 １ Ｌ之 后 ， 除 能 力 没 有 明 显 增 加 ， 用 量 过 多 ０ｍ 去 且 取 每种 改性沸石各 １０ｇ 分别加入 到 １０ｍ ． ， ０ Ｌ的模拟高 氟水 ８ ．６ ； 也造成磷酸无法有效 利用 。即 以下 实验制 备改性 沸石 的磷 酸用 样中， 充分摇匀后将烧杯 放在振 荡器上 振荡 １ｈ后 静置 ０ ５ｈ并 ，
・
１８・ ６
第３ ６卷 第 ３ １期 ２０１ ０年 １１月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ＿ ． ｌ３６ Ｎｏ ３１ ＮＯ ２ ０ Ｖ． ０１
文 章 编 号 ：０９ ６ ２ ２ １ ３ － １８０ １０ －８５（００） １０ ６ －２
模 拟 水样 中 氟化 物 ， 果 见 图 ｌ 结 。
浸 泡 时 间 ／ ｈ
图 ３ 浸泡 时间与去除率的关系
２ ４ 磷 酸浸 泡 时间 的影 响 ．
只改变磷酸浸泡沸石的时间 ， 按照 实验方法 制备沸石并去除
从 图 １可见 ， 改性沸石去除氟化物 的效 果在 ６ ０℃ 时达到最 ０
收稿 日期 ：０ ００ 一８ ２ １－７ Ｏ
Hale Waihona Puke 离心分 离 ， 取上清液测定 氟化 物， 结果见表 １ 。
表 １ 不 同 改性 方 式 对 氟 化 物 的去 除 率
ｌ 改性方式 直接 磷酸浸泡
量 为 １ Ｌ ｇ ０ｍ ／ 。
％
磷酸浸泡后 加热 ６０℃后 磷 酸浸泡前后 ０ 加热 ６ ０ｏ ０ Ｃ 磷 酸浸泡 均加热 ６ ０ ０
１ 实验材 料及 方法 １ １ 实验材料 ．
选 用甘肃 白银产 天然沸石 为实验 材料 ， 其颜 色 为暗红 ， 视 湿
密度 为 １４ ｍ ， 真 密度 为 ２ ５ ｍＬ ． Ｌ 湿 ． 。
图 １ 焙 烧 温 度 与 去 除 率 的 关 系
２ ３ 磷酸 用 量的影 响 ．
对 １ｇ沸石使 用不同的磷酸 用量 ， 按照实验 方法制 备沸石并 去除模拟水样中氟化 物 ， 结果见图 ２ 。
除 氟 磷 改 性 沸 石 活 化 条 件 研 究
栾 红
摘
宋 岸
要 ： 察 了沸 石 的 预处 理 、 泡 时 间 、 考 浸 固液 比及 改性 沸 石 的 干 燥 温度 等 活 化条 件 对 氟 化 物处 理 效 果 的 影 响 ， 到 改性 得
沸石的最佳 制备情况 ： ６０℃下充分焙烧 ２ｈ 沸石和磷酸的反应 时间为 １ ， 酸和沸石 的液 固比为 １ ： ， 改性 沸 在 ０ ， ２ｈ 磷 ０ １磷 石制得 后 自然风干 ， 可制得 除氟率 ８ ％ 的磷 改性沸石。 ６ 关键词 ： 磷改性沸石， 除氟 ， 活化条件
活饮用水卫生标 准规定氟化物不超过 １０ｍｇＬ ． ／ 。
对十高氟水地 区， 一般 需采用 处理 法除 氟， 传统 的是 用骨 较 炭和活性氧化铝 除氟 ， 但其工艺存在着一些缺 陷。本实验 采用磷 改性沸石作 为除氟剂 ， 研究 不同活化 条件下 的磷改 性沸石 的除氟
性能。
静
焙烧温度 ， ℃
模拟高氟水样 由氟化钠与去离子水 自配而成， 浓度为 １ ，Ｌ ０ｒ ／ 。 ｗ
１ ２ 实 验 方 法 ．
将天然沸石经浓磷酸浸泡 等一 定条件进行 活化 ， 取一定量 量 的模拟高氟水样 置 于三角瓶 中 ， 入一定 量 的活化沸 石 ， 常 温 加 在 下 以一定速度振荡 １ｈ后过滤 ， 氟试 剂分光 光度法测 定试验前 用 后 Ｆ 的含量 ， 一 计算 Ｆ 的去除率 。 一
２ 实验 结果 与分析
２ １ 改性 沸石预 处理 方法 的选择 ．
采用加 热焙烧对沸石进行预处理 ， 通过改变加 热和用磷 酸浸 泡的不 同顺序 ， 研究 此方法下的沸石对 氟化物的吸附效果 。
磷酸体积 ／ ｍＬ
图 ２ 磷酸用量与去除率的关系
从 图 ２可 知 ， 性 沸 石 去 除 水 中氟 化 物 的能 力 随 着 磷 酸 用 量 改