沸石对水中磷吸附性能的初步研究
人造沸石对含磷废水的吸附实验研究
本 文通 过 静 态 吸 附实 验 ， 确定 了沸 石 吸 附量 随 沸石 粒 径 、 温度、 磷 浓度 、 ｐ Ｈ值 等 的 变化 规 律 ， 确 定 了沸 石 吸附 的最佳 吸附 条 件 ， 对 沸 石 的 工业 应 用 具
有重 要 的指 导意 义．
用 电子天 平 称 取 １ ｇ沸石 加 入 到 １ ５ ０ ｍ Ｌ具 塞 三角瓶 中 ， 再加入 ５ ０ ｍ Ｌ质 量 浓 度 为 ３ ０ ｍｇ ／ Ｌ的磷 酸盐溶 液 ， 然后 ， 将 具 塞 三 角瓶 放 人 振 荡 箱 中振 荡 ， 设置温 度 为 ３ ０℃ ， 振荡速度 为 ２ ０ ０ ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ； 振 荡 １ ２ ０ ｍｉ ｎ 后， 取 ２ ０ ｍ Ｌ上 层 清 液 离心 ２ ０ ｍｉ ｎ ， 设 置 转
３ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ， 沸 石 的吸 附量 随 磷 质 量 浓 度 的增 加 而 增 加 ； 沸石 吸附磷 的最佳吸 附时 间为 １ ２ ０ ｒ ａ ｉ ｎ 、 温 度为 ２ ５～
４ ５℃ 、 ｐ Ｈ值 为 ８～ ９ ； 随 着 沸 石 粒 径 的减 小 ， 沸石的吸附量逐渐增大． 沸 石粒 径 小 于 １ ０ ０目时 ， 沸 石 吸 附 量 达 到 １ １ ２ ｍｇ ／ ｋ ｇ ， 接 近 饱 和 吸 附量 ， 但 从经济 、 实 际应 用 方 面考 虑 ， 不 建 议 选 择 太 小 粒 径 的沸 石 颗 粒 ． 关键词 ： 人造沸石 ； 废水 ； 磷 ； 吸 附 中图 分 类 号 ： Ｘ ５ ２ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ２— ５ ６ ３ ４ （ ２ ０ １ ５ ） ０ １ — ０ ０ ９ ０— ０ ３
磷 是造 成水 体 富 营养 化 的主要 元 素之 一 ． 随 着
Ｎ ａ Ｏ Ｈ， （ １＋１ ） Ｈ Ｓ Ｏ ， １ ０ ％抗 坏 血 酸 、 钼酸铵． 实 验
沸石在污水处理中的研究现状与应用前景
安徽农学通报2023年21期资源·环境·植保沸石在污水处理中的研究现状与应用前景李雪英1，2（1大理大学基础医学院，云南大理671000；2大理大学农学与生物科学学院，云南大理671003）摘要沸石是一种具有良好吸附及离子交换性能的硅铝酸盐矿物，资源储量丰富。
沸石常被用于去除废水中氨氮、磷、重金属以及有机物等污染物。
本文从沸石的结构和组成入手，综述了沸石的基本特性以及在污水处理中的研究现状，并展望了应用前景。
关键词沸石；污水处理；研究现状；应用前景中图分类号X52文献标识码A文章编号1007-7731（2023）21-0119-04Research status and application prospects of zeolite in sewage-treatmentLI Xueying1,2（1School of Basic Medicine,Dali University,Dali671000,China;2School of Agriculture and Biological Sciences,Dali University,Dali671003,China）Abstract Zeolite is a type of aluminosilicate mineral with excellent adsorption and ion exchange properties,with abundant resource reserves.It is often used to remove pollutants such as ammonia nitrogen,phosphorus,heavy metals, and organic matter from waste water.This paper introducted the structure and composition of zeolite,reviewed the basic characteristics of zeolite and the research status in sewage-treatment,and prospected the application prospects of zeolite in sewage-treatment.Keywords zeolite;sewage-treatment;research status;application prospect沸石是由硅酸盐矿物组成，广泛分布于自然界中。
几种基质对水中磷的吸附特性
一
㈣ 哪 ㈣
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分 析， 筛选 出吸磷 效果 最佳 的渗 滤介 质 ， 从而 以期
吸 附动 力学 ： 取粒 径在 ４ ８ 的 ４ 称 ￣ ｍｍ 种基 质
ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｆｚ ｏ ｉ ｄ ｃ ａ ｓ ａ ｄ ｗｅ ｅ ｐ ｙ ｉａ ｄ ｏ ｐ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ａ ｆｓａ ｓｃ ｅ ｃ ｌ ｄ ｏ ｐ ｉ ｎ ｄ ｏ ｉ ｃ ａ ｉｍｓ ｏ ｅ ｌ ｅ ａ ｏ ｅ ｓ ｒ ｈ ｃ ｌａ ｓ ｒ ｔ ， ｐ ｏ ｔ ｎ ｒ ｎ ｓ ｏ ｎ ｈ ｔｏ ｌｇ ｗａ ｈ ｍｉａ ｓ ｒ ｔｏ ． ａ
大， 沸石在酸性及弱碱性条件下对磷 的吸附性相当， 活性炭在 ｐ － ３吸附量维持在 １０ ／ｇ左右， Ｈ３ １ ９ｍｇｋ 粗砂在 ｐ ３时吸附量达最大， Ｈ 综合而言， 在土地处理系统的实际应用中。 选取钢渣可获取最佳的除磷效果．
关键 词 ：基质 ；磷 ；等 温 吸附 ；动 力学 ；ｐ Ｈ值 中图 分类 号 ：Ｘ ２ ５ 文 献标 识码 ：Ａ 文 章编 号 ：１０ —９ ３２ １）７ １８— ６ ０ ０６ ２ （０ １０— ６ ０ １
Ｔｈ ｆｅ ｔ ｆ Ｈ ａｕ ｎｔｅｓｅ ｌｓ ｇ ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｃｐ ｃｔ ｓ ｄｓｉｃ． ｈ ｄ ｏｂｌ ｆｚ ｏｉ ｎ ｅ ｅｃ ｎ ｉｉｎ ｅｅ ｃ ｖ ｌｅｏ ｈ ｔｅ ｌ ｄ ｏ ｉ ａ ａ ｉ Ｗａ ｉ ｉｔ ｔ Ｔ ｅａ ｓ ｒ ｉｔ ｏ ｅ ｌｅｕ ｄ ｒｔ ｏ ｄｔ ｏｐ ａ ｐ ｏ ｙ ｎ ｎ ｉ ｙ ｔ ｈ ｏ ｏ ａ ｉ ｄａｋ ｌｓ ｅ ｃ ｒ ｅｓ ｎｅ Ｗ ｈ ｎｐ ｖ ｌｅＷａ ｏ １ ，ｈ ｄ ｏ ｔ ｎｃ ｐ ｃｔ ｆａｔ ａｅ ａｂ ｎｒｍａｎ ｄ ｆ ｃｄａ ｌａｅ ｃ ｎ ｅｗｅｅｔ ａ ｌ． ｅ Ｈ ａｕ ｓ ３ｔ ３ ｔｅａ ｒ ｉ ａ ａ ｉ ｏ ｃｉ ｔｄｃ ｏ ｎ ｈ ｓ ｐ ｏ ｙ ｖ ｒ ｅ ｉｅ
沸石研究进展
沸石在环境中的吸附特性的研究进展张艳艳南京工业大学环境学院环境工程摘要:沸石是一种优良的吸附剂，具有成本低、使用方便、安全且不会造成二次污染等特点。
其特性对于控制环境污染极为重要，尤其适用于水处理，净化空气，脱水方面，同时还可作滤料。
沸石的应用前景广泛，应继续加大对各种天然沸石性能、结构和其改性工艺的研究，充分发挥其应用性能、拓宽其应用范围，使其在环境保护和污染处理中得到更好的应用。
关键词：沸石吸附作水处理Study on investigation processes of zeolite adsorption effectin the environmentZhang YanyanNanjing University of Technology Collgege of Environmental SciencesAbstrac t：Zeolite is a superior adsorbent,which is cheap, convenient, safe and without any secondary pollution. Its characteristics are quite useful for the environmental pollution-control, particularly suitable for water treatment, air purification, dehydration aspect, and it can also be a filter. The application prospects of zeolite is quite extensive,the attention should be focused on the further study of all kinds of natural zeolites and their character, structure and modification to widen their application in water treatment.Key words: zeolite; adsorption ;water treatment1 引言沸石作为一种具有优异功能的非金属矿物材料，在工业中有广泛的应用。
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。
沸石对废水中氮磷去除作用研究
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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。
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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】。
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（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：
天然沸石及其改性对污水中磷的吸附
天然沸石及其改性对污水中磷的吸附李辉;左金龙;王军霞【摘要】针对污水处理后的排放未达标水体，利用沸石这种天然价廉的多孔材料，经过一系列改性，引入活性功能基团，得到高效稳定的除磷吸附剂。
以天然沸石为原材料，研究发现原始沸石的吸附效果不佳只能达到10％～20％，对其进行时间、温度单因素实验，进行比对。
由于去除效果不佳选择对其进行改性，通过对酸碱盐分别浸泡，最后得出用20％MgCl2最佳，利用静态试验考察了pH值、温度、吸附剂投加量、吸附时间等方面对吸附剂吸附容量的影响；去除率在条件适宜时能达到70％～80％。
最后对时间、温度、投加量进值行正交试验研究，确定了吸附的最佳条件为25℃，160 min，5 g，此时去除效果可达78％。
%The research object is the sewage treatment after the discharge of water body .The efficiency and stable phosphorus removal adsorbent was got using the natural zeolite which were porous materials , through a series of modification and introduction of active functional groups.In this experiment , it was found that original zeolite adsorption effect only reach 10%~20% with natural zeolite as raw materials .The single factor experiment results of time and temperature were not good .Due to thebad effect of removing , modification was chosen .By means of acid and alkali salt immersion respectively ,it was concluded that 20%MgCl2 was the best.The effect of pH, temperature, adsorbent additive amount of adsorbent and adsorption time on volume of adsorbent additive was investigated utilizing the static test examines.Results indicated that the removal rate could reach 70%~80%.The orthogonal experiment researchidentified the optimum conditions were 25 ℃, 160 min and 5 g of ad-sorption additive , and the removal efficiency could reach 78%.【期刊名称】《哈尔滨商业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P311-314)【关键词】沸石;除磷吸附剂;改性;污水二级排放标准;吸附剂影响【作者】李辉;左金龙;王军霞【作者单位】哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心，哈尔滨150076; 国家教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心，哈尔滨150076;哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心，哈尔滨150076; 国家教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心，哈尔滨150076; 哈尔滨商业大学食品工程学院，哈尔滨150076;哈尔滨商业大学生命科学与环境科学研究中心，哈尔滨150076; 国家教育部抗肿瘤天然药物工程研究中心，哈尔滨150076【正文语种】中文【中图分类】X703近年来水污染越来越严重，甚至呈发展趋势[1-4].饮用水水源的污染，致使饮用水水质恶化，是当前世界范围面临的普遍问题，己严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的身体健康[5-8].水的污染尤其是氮磷含量的超标，不仅给人类的健康带来了较大的危害，而且对传统净水工艺和水质的影响所造成的各种损失更是难以估量.目前，大多数国家的城市污水处理的方法主要是二级生物处理，由于二级生化处理对氮、磷只能部分去除，大部分氮、磷最终将排入地表水等受纳水体，致使这些水体中的氮、磷含量累积造成水体富营养化.近年来，人们对利用改性沸石并将之应用于污水处理进行了不断的探索.其中吸附与离子交换法由于其占地面积小，工艺简单，脱磷效率高得到人们的关注[9-10].沸石是沸石矿物的总称，在地壳中分布广泛.沸石是一种架状铝硅酸盐，含有大量水分的碱和碱土金属是形成沸石矿的先决条件[11].天然沸石在环境污染处理中有着巨大的应用潜力，尤其在污水处理方面应用范围不断扩大，可用于去除水中氨氮、磷、有机污染物、重金属、氟、放射性物质等等.本课题旨在利用天然价廉的材料在适当的条件下反应生成新型廉价的吸附剂，使其具有较大的吸附容量.所制得的这种天然吸附剂既可以单独除磷，又可以运用于其他工艺中共同除磷.针对中富营养化水体，利用沸石这种天然价廉的多孔材料，经过一系列改性，引入活性功能基团，得到高效稳定的除磷吸附剂.在水处理中通常利用沸石的离子交换和吸附性能.沸石因有色散力和静电力的共同作用，故其吸附力特别强大.同时它也是一种理想的载体，可以引入一些活性物质，使其作为除磷材料的基体.1.1 实验材料沸石是一族架状构造的含水铝硅酸盐矿物.主要含Na和Ca及少数的Sr、Ba、K、Mg等金属离子.沸石的骨架结构由硅氧四面体和铝氧四面体构成，其骨架的每个氧原子都为相邻的两个四面体共用.由于硅(铝)氧四面体连接方式不同，在沸石结构中形成很多孔穴和孔道，这种独特的结构和晶体化学特性使沸石具有优良的物理化学性能，如离子交换性、吸附性、热稳定性、耐酸性等.试验用水是用蒸馏水，磷酸二氢钾，氯化铵以及加入葡萄糖调COD值.配置之后符合污水处理厂二级排放的氨氮、磷质量浓度，此质量浓度未达到国家二级排放标准.磷质量浓度为2～4 mg/L，氨氮质量浓度为15～20 mg/L，COD值100 mg/L左右.1.2 实验方法钼锑抗分光光度法测磷：在酸性条件下，正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应，生成磷钼杂多酸.被还原剂氯化亚锡还原, 变成蓝色络合物，通常称为磷钼蓝.该颜色在波长为700 nm处有强吸收.1.3 分析项目称取5 g原沸石，放入250 mL锥形瓶，分别加入50 mL含磷水样，空气浴振荡器25 ℃振荡0.5、l、1.5、2、2.5 h，取样5 mL于比色管中，定容到50 mL.加入5 mL钼酸盐溶液混匀，后加0.25 mL氯化亚锡溶液充分棍匀，显色20 min.以蒸馏水做参比，分光光度计700 nm波长测定吸光度.根据标准曲线计算含磷量，算出去除率.1.4 改性处理条件经酸碱盐浸泡分别分析得出用盐浸泡效果最佳.经查证，用20%MgCl2浸泡最佳.取5 g原始沸石，吸取25 mL上层清液倒入250 mL容量瓶中，稀释至刻度，每种溶液平行测定两次，测定其吸光度.试验得出沸石改性的最佳条件是：1)沸石置于浓度1 mol/L的NaOH溶液中，进行浸泡，35 ℃恒温振荡，浸泡后取出，并对沸石进行清洗，用去离子水洗净、烘干.2)把上述处理过的沸石置于体积分数为20%的MgCl2溶液中浸泡，35 ℃恒温振荡，浸泡2 d后取出，洗净后烘干.3)把用氢氧化钠及氯化镁处理后的沸石置于马弗炉中，在500 ℃下焙烧2 h，取出后自然晾干.2.1 天然沸石吸附效果研究2.1.1 沸石投加量对去除磷的影响当改变沸石用量时，沸石对磷的去除率也有所不同.取一定量的沸石，加入250 mL 质量浓度为15 mg/L的模拟含磷水样，按实验方法处理，实验结果如图1所示，当沸石质量浓度为5 g/L时，磷的去除率为6.16%，随着沸石投加量的增加，磷去除率显著增加，当沸石质量浓度为10 g/L时，去除率为12.41%，继续投加沸石时，磷去除率开始下降.2.1.2 接触时间对去除磷的影响吸附过程本身是一个平衡过程.一定量固体吸附剂对某种离子的吸附量最终会达到平衡，达到平衡的时间即最佳时间.取2.5 g沸石，加入250 mL模拟磷废水，按实验方法处理，实验结果见图2.2.2 改性沸石净化微污染水源水中磷的研究2.2.1 浸泡时间对吸附除磷的影响用瓶点法试验研究反应时间对沸石吸附容量的影响，操作步骤如下:取6只容积为250 mL的锥形瓶，每个瓶子中装入50 mL已配好含磷水样.每个瓶子中均加入改性沸石.置于恒温水浴振荡器中常温(25 ℃)振荡，每隔一定时间取出一个锥形瓶，取样5 mL于比色管中，定容到50 mL.加入5 mL钼酸盐溶液混匀，加0.25 mL氯化亚锡溶液充分混匀，显色20 min.以蒸馏水做参比，分光光度计700 nm波长测定吸光度.根据标准曲线计算含磷量，算出去除率和吸附量，作去除率和吸附量随时间变化图，如图3所示.2.2.2 温度对改性沸石去除率的影响称取5 g样品，放入250 mL锥形瓶，加入50 mL含磷水样，水浴振荡器，温度分别控制在10、15、20、25、30 ℃振荡3 h，测试方法同上，作去除率和吸附量随时间变化图，见图4.2.2.3 pH值对改性沸石除磷效果的影响由图5可知，在pH值比较低时，去除率较高.根据静电吸附理论异性电荷相互吸引的原理，pH值较低时，沸石表面带正电荷，磷则是以磷酸根形式存在于水溶液中，此时沸石很容易吸附携带异性电荷的磷酸根离子.当溶液pH值在4～10之间，改性沸石对磷的去除率变化不大，说明该吸附试验有比较广的pH值适用.2.2.4 投加量对改性沸石除磷的影响为了考察吸附剂用量对吸附效果的影响，取不同量的改性沸石材料1、2、3、4、5 g处理磷水样50 mL，吸附3 h后测定.试验方法、测试方法同上，作去除率和吸附量随时问变化图，试验结果如图6.2.3 改性沸石除磷的正交试验2.3.1 取正交试验的三因素选择采用正交试验和单因素分析相结合的方法，研究改性沸石去除磷的各个影响因素.正交试验主要考虑如下几个因素：1)浸泡时间影响，吸附时间不同影响沸石对磷的去除效率.该试验考察了120、160、180 min，3个时间对沸石去除磷的影响.2)温度影响.本试验采用20、25、30 ℃为正交试验的3个水平.3)投加量多少影响水样和沸石接触反应，一般情况下投加量越大，沸石除磷的效率越高，但是投加量太大，成本过高，也不利于除磷.本试验采用1、3、5 g为正交试验的3个水平.正交试验的因素水平表见表1.2.3.2 正交试验结果与分析正交试验分析，如表2所示.由极差分析可以看出：1)各因素影响大小的顺序如下:时间>投加量>温度.同时试验结果显示该沸石对磷去除效率相对较高，需要进一步探讨其除磷的机理.2)温度对沸石吸附影响最小.3)从试验结果来看，时间为160 min，温度25 ℃，投加量为5 g时去除效果最好.1)天然沸石采用如下步骤改性时除磷效果最佳:天然斜发沸石用去离子水洗净、烘干1 mol/L的NaOH溶液35 ℃浸泡1 h，20%MgCl2:溶液35 ℃下动态浸泡2 d，马弗炉中500 ℃下高温焙烧2 h，105 ℃下烘干.2)沸石改性后，其骨架结构并未发生变化，只是硅铝比发生了变化，孔隙率增大了，并且沸石表面负载氧化镁，使得活性吸附位增多，因而提高了沸石对磷的吸附性能.天然沸石几乎不具备除磷能力，而改性后的沸石吸附能力大大增强.3)改性沸石的吸附容量与接触时间、温度、溶液的pH值、投加量等因素有关.4)改性后的沸石进行单因素试验时发现影响最大因素为时间，然后是投加量，温度和pH值影响不大，故而选定时间、投加量、温度做三因素三水平正交试验.5)正交试验表明：160 min、25 ℃、5 g时去除效果最佳，可达到77.8%.【相关文献】[1] 庄万金.厦门港赤潮发生区溶解氧的时空变化与赤潮生物和环境因子的关系[J]. 海洋环境科学, 1991, 10(2): 23-24.[2] 谢维民.污水除磷技术[J]. 环境科学, 1988, 10(5): 63-64.[3] 黄明, 张学洪, 王敦球, 等.城市污水生物脱氮除磷技术进展[J].广西科学院学报, 2004, 1(1): 21-22.[4] MIETTINEN I T, VARTIAINEN T, MARTIKAINEN P J. Contamination [J].Nature, 1996, 381: 654-655.[5] SATHASIVAN A, OHGAKI S, YAMAMOTO K, et al. Role of inorganic phosphorus in controlling regrowth in water distribution system[J]. Wat Sci. Tech., 1997, 35(8): 37-44.[6] 金相灿.中国湖泊官营养化[M]. 北京: 中国环境科学出版社, 1990. 20-30.[7] 夏宏生, 向欣.废水除磷技术及进展分析[J]. 环境科学与管理, 2006, 31(1): 125-126.[8] 张继华.化学沉淀法处理磷化废水[J]. 工业水处理, 2000, 20(5): 43-44.[9] 唐云梯译.实用环境保护数据大全[M]. 武汉: 湖北人民出版社, 1993.15-19.[10] 柳萍, 王建龙.天然沸石在水污染控制中的应用[J]. 离子交换与吸附, 1996, 12(4): 378-382.[11] 王军霞，左金龙，李辉.SBR法处理发酵类制药废水工艺的研究[J].哈尔滨商业大学学报：自然科学版，2015，31(2)：192-194，200.。
氢氧化钙改性沸石对磷酸盐的吸附特性
第50卷第5期2021年5月应用化工Applied Chemical Indust/Voe.50No.5May2021氢氧化钙改性沸石对磷酸盐的吸附特性陈广S王梦玉2，安莹2，周振2，何胡涵2,袁瑶2(1-上海城投污水处理有限公司，上海201203;2-上海电力大学环境与化学工程学院，上海200090)摘要:采用氢氧化钙对天然沸石进行改性，考察了沸石投加量、初始pH值和吸附时间等对改性沸石吸附磷酸盐的影响，分析了等温吸附及吸附动力学特性，探讨了改性沸石吸附磷酸盐的机理。
结果表明,沸石在氢氧化钙浓度为0.25mol/T，改性时间为24h的条件下对磷酸盐去除效果最佳;在初始磷酸盐浓度为10mg/L,沸石投加量为60g/T，吸附时间为24h的条件下，改性沸石对磷酸盐的去除率可达97%;改性沸石对磷酸盐的吸附过程符合准一级动力学方程;在20t o,Freundlich等温方程式能更好地描述改性沸石对磷酸盐的吸附行为，而在30t时Lang-muo等温方程式更适合;改性沸石吸附磷酸盐的主要机理是化学吸附。
关键词:氢氧化钙;改性沸石;吸附;磷酸盐中图分类号:TQ132.3'2；X703.1文献标识码:A文章编号：1671-3206(2021)05-1292-05Adsorrtion characteristics of calcium hydroxitemodited zeolite for phosshateCHEN Guang1，WANG Meng-giU，AN Ying2，ZH0U Zhen2，HE Yue-han2，YUAN Yao2(1.Shanghvi Chengtou Wastewater Treatment Co.，Ltd.，Shanghvi201203，China;2.Co e geofEneoeonmentaeand ChemocaeEngoneeeong，ShanghaoUnoeeesotyofEeecteocPowee，Shangha o200090，Chona)Abserace:Themodofocatoon on natu ea e eeo eote us ong ca ec oum hyd eo yode so eut oon wasstudoed toompeoeethe phosphateeemoeaefeom watee.Thee f ectsofeeoeotedosage，onotoaepH eaeueand adsoeptoon tomeon phos-phateeemoeaeweeeoneestogated.Theosotheemaeadsoeptoon and adsoeptoon konetocweeeanaeyeed and the mechanosm ofphosphateadsoeptoon bymodofoed eeoeoteweeeaesodoscu s ed.Theeesuetsshowed thatthe optimum conditions for phosphate removal effect were calcium hydroxiXv concentration of0.25mol/L and modiXcation hma of24h.Under the following conditions:the initial phosphate concentration10mg/L，eeoeotedosage60gLLand adsoeptoon tome24h，theeemoeaeeateofphosphatebythemodofoed eeoeote could reach97%-The adsorption process of the modiXed zeolite on phosphate confooned to the quasi-first order kinetic equation.Freundlich isothermal equation could b/Wr describe the adso—tion behavior of modofoed eeoeotetophosphateat20t，whoeeLangmuoosothemaeequatoon wasmoesuotabeeat30t. Theadso6ptoon mechanosm ofmodofoed eeo eote fo6phosphate was ch oef ey chem oca eadso6pt oon.Key words:caecoum hyd oyode;modofoed eeoeote;adso6ptoon;phosphate磷富集会引起水体富营养化，导致水环境质量下降［1］'除磷的方法有化学沉淀法(20)、生物法(45)和吸附法［6］等。
沸石活化及其在水处理中的应用研究
收稿日期:2002-09-17作者简介:曹建劲(1958-),男,汉族,广东人,副教授,硕士,主要研究非金属矿物材料。
基金项目:国家自然科学基金资助(40273027)。
沸石活化及其在水处理中的应用研究曹建劲(中山大学地球科学系,广东广州510275) 摘 要:天然沸石是具有良好吸附性能的网状铝硅酸盐矿物,在水处理中有着良好的应用前景。
本文综述了改变硅铝比、高温焙烧,以及用盐酸、硫酸、氯化钠、氯化钾、氯化铵、氢氧化钠处理等对沸石的各种活化处理方法。
说明沸石可用于吸附水中氨、苯酚、阴离子洗涤剂、三氯甲烷,去除镍、铅、铁、氟和磷。
建议对用于水处理的天然沸石矿粉进行提纯和测定其中有毒元素的含量,对沸石的活化处理应进行疏水处理,并指出采用复合的改性办法往往会取得较好的效果。
关键词:沸石;活化;水处理 中图分类号:TD 989 文献标识码:A 文章编号:1001-2141(2003)12-0169-02 自从1756年,瑞典科学家F .A .F .C ronstedt 在Svap 2pavari 铜矿发现沸石以来,它的功能不断被开发,已在能源、石油化工、农业、建筑业、饲养业、硬水软化、海水淡化、水产养殖业、环境保护等方面被广泛应用。
本文在综述沸石的晶体结构及特性、活化处理、再生方法、以及在水处理中的应用的基础上,提出了一些建议。
1 沸石的晶体结构及特性 沸石是碱金属和碱土金属的含水网状铝硅酸盐物质,是沸石族矿物的总称。
它包括30多种含沸石水的钙、钠以及钡、钾的铝硅酸盐矿物。
常见的矿物有钠沸石、钙沸石、方沸石、束沸石、浊沸石、毛沸石、斜发沸石、丝光沸石等。
其化学通式为:M x D y 〔(A l x +2y Si n -(x +2y )O 2n )〕・m H 2O [1]。
式中,M 是N a 、K 等碱金属或其它一价阳离子;D 是Ca 、Sr 、Ba 、M g 等碱土金属或其它二价阳离子;M 、D 通称可交换阳离子。
天然沸石在水处理净化中的应用研究进展
离子发生交换作用 ， 因而沸石具有 良好的吸附 、 交换性能 。
ｌ 废水 中氨氮 的去 除
氨氮污染的来源很多 ， 排放量 大。氨态氮是水 相环境 中氮 的主要 且 形态 ， 水体 富营养化和环境污染的一种重要污染物。含氨氮废水 的处 是 理技术主要有生物合成硝化法 、 离子交换法 、 蒸汽汽提法 、 空气 氯化及吸 附、 化学沉淀法等。 沸石具有大的 比表面积和可 交换 的层问阳离 子 。 因而 具有较好 的吸附和离子交换性能 １ ｗ。蒋建 国 进行 了沸 石吸附法去除 垃圾渗滤液 中氨氮 的研究 ， 发现沸 石对氨氮具有较大 的吸附量 ， 在平衡 浓度相当高的情况下， ｇ １ 沸石具有吸附 １．ｇ ５ 氨氮的极 限吸附潜力。 ５
材料对磷酸氢二钾 的处理效果最佳 ， 其次是 磷酸二氢钾 、 焦磷酸盐 ， 其除 磷效果要优于常用除磷剂硫酸铝和聚铝沸石是去除铜 、 、 汞 铅和锌等重金 属离子的一种 新型 的廉 价离 子交换剂。陈国安ｅ等 的研究表 明： 沸石可有 效去除 Ｐ ，ｕ ，ｎ ，ｄ ｂ ｃ ｚ ｃ ： 和Ｈ 。特别是用 Ｎ Ｏ Ｈ １ Ｎ Ｃ处 理过 的活化沸石 ， ａ Ｈ．Ｃ 和 ａ１ 其吸附交换性 能可显 著提高 。 沸石吸附交换下来 的重金属离子 ， 还可浓缩 回收 ， 沸石经
量， 低廉 的成本而在 环保领域 中得 到 了广泛 的应 用并取得 了许 多新的研 究成果。介绍 了近年来天然沸石在环境保护 中的应用研 究的一些主要进展 。
关键词 ： 天然沸石； 水处理； 环境保护
中图分类号 ：７３ Ｘ０． １
文献标识码 ： Ａ
法 ， 由于二级生化处 理对水中共存 的氮 、 但 磷只有部 分去除 ， 大部分 氮 、 磷将最终排人地表水等受 纳水体 ， 致使这 些水 体 中的氮 、 磷含量不 断累 积， 进而造成水体富营养化。国内外常用的除磷方法主要是 ： 沉淀 法 、 生 物法 ， 附和离子交换法。应用新型吸附材料沸石进行 的吸附和离子交 吸 换处 理法由于其 占地 面积小 、 工艺简单 作方便 、 操 适用 范围广 ， 正倍受 人们关注。 肖举强等 ］ 室内模拟配水和实际废水试验表明 ， 沸石 除磷材料是一 种优 良除磷吸附剂， 它能在较广的 ｐ Ｈ值范围 内有效去除废水 中的磷。 该
沸石材料的改性及其对水体污染物的吸附性能
2018年第37卷第6期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·2269·化 工 进展沸石材料的改性及其对水体污染物的吸附性能王琳琳，张智明，丁阿强，程然，张铭杰，吴东雷（浙江大学环境与资源学院，浙江 杭州 310058）摘要：吸附法以其选择性强、操作简易、二次污染少等优势逐步成为污水处理的重要方法。
天然沸石材料具有孔腔结构丰富、吸附成本低廉以及吸附性能高等优势，但存在选择吸附性差、与水相分离困难、再生成本偏高等问题。
通过改性，可以为沸石吸附剂对阴离子污染物的吸附提供更多吸附活性位点。
本文基于沸石材料改性制备的国内外最新研究进展，总结了不同改性材料制备复合吸附材料的研究工作，重点介绍了沸石材料改性方法及其应用，进一步回顾了改性沸石材料对水中污染物的吸附性能和影响因素。
通过改性提高沸石材料的选择吸附性能及吸附后的绿色再生将是推动沸石吸附材料规模化应用发展的核心。
关键词：沸石；改性；制备；污染；吸附；废水中图分类号：O647.3；TQ424.2；X52 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）06–2269–13 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1334Modification of zeolite materials and their adsorption properties for thepollutants in aqueous solutionWANG Linlin ，ZHANG Zhiming ，DING Aqiang ，CHENG Ran ，ZHANG Mingjie ，WU Donglei（College of Environmental and Resource Science ，Zhejiang University ，Hangzhou 310058，Zhejiang ，China ）Abstract ： Adsorption is considered as an effective method in wastewater treatment due to its excellent selectivity ，simple operation and less secondary pollution. Natural zeolite materials have attracted much attention of scholars because of their characteristics of rich pore structure, low adsorption costs and high adsorption performance. However ，the poor adsorption selectivity, difficult separation with aqueous phase and high regeneration costs have limited their further application. Through modification of zeolite adsorbent ，more active sites can be obtained for the adsorption of anionic pollutants. This review presents the latest advances on the modification and preparation of zeolite materials from various precursors. Special emphasis is put on the preparation of zeolite composite adsorbent with different modified materials. This review focuses on the methods and application of modified zeolite materials ，as well as the performance in adsorption of water pollutants and the influence factors. Further improving the adsorption selectivity through modification and green regeneration after adsorption will be the core of pushing forward the large-scale application of zeolite materials. Key words : zeolite ；modification ；preparation ；pollution ；adsorption ；waste water城镇居民生活和工农业产生的废水中含有大量无机和有机阴离子污染物，引起了严重的水体污染，对动植物生长造成严重危害的同时也会通过食物链造成生物毒性累积[1]，最终影响到人类的生命安全。
改性沸石混合矿物对富营养化水中磷的吸附性能研究
关键词 ： 改性 沸石混合矿 物；富营养化水 ； 磷；吸附
中 图分 类 号 ：５ ４ Ｘ ２ 文 献 标 志码 ： Ａ
氮、 磷含 量超 标是 富 营养化 水质 的重要特 征 ， 对 富 营养化 水 质 中 氮 的脱 除 已有 许 多 行 之 有 效 的 方 法 Ｊ但磷 脱 除 的 工 程 应 用 技 术 一 直 是 个 难 点 ， ． 目 前开 展 的 除磷 研 究 包 括 生 物 、 附 和 离 子 交 换 法 吸
９ ２
华 南 师 范 大 学 学 报 （自 然 科 学 版）
２ １ 年 ０１
１２ ２ 脱 磷 实验 方 法 ．．
２ ２ 改性 沸石混 合矿 物静态 除磷效 果 ．
（ ）沸石混 合矿 物改性 前后 脱磷效 果 的 比较 １ 分 别取 １０ｇ的原 沸石混 合 矿物 与改 性 后 的沸 石 混 ． 合 矿 物于 ２０ｍ ５ Ｌ锥形 瓶 中 ， 入 ０５ｍ 加 ． ＃Ｌ含磷 溶 液， 于恒温 摇 床 上 转 速 为 １０ｒｍｉ ５ ／ ｎ的条 件 下 振 荡 ３ ｎ 比较沸石 混合 矿物 改性前 后 的脱磷效 果 ． ０ｍｉ， （ ） 态实验 ２静 在 ２０ｍＬ锥 形 瓶 中 盛 装 １０ ５ ５ ｍ Ｌ配制 的模拟 富 营养化 溶液 ， 入 一定量 的改性 沸 加
交换能力 ， 具有反复再生能力 和所吸附的含磷基 团
可 以脱 附与 富集 ．
四面体组成 ， 这是因为硅氧四面体 中的硅被铝原子
置换 ， 构成 了铝氧 四面体 ． 实验 用沸石 的 ＳＯ ： １ ｉ Ａ Ｏ 为 ５ ６ ：．０， 明沸石 中硅 、 氧 四面体 的 比例 约 ．３ １０ 说 铝 为３ １ 由于铝 为三 价 ， ：． 因此 ， 铝氧 四面体 中有 １个 氧
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。
人造沸石对含磷废水的吸附实验研究
人造沸石对含磷废水的吸附实验研究石岩;郭汶俊;郭东鑫;周超见;李亚雄;卜顺顺【摘要】采用人造沸石对废水中的磷素进行静态吸附实验,探究了废水中磷浓度、吸附时间、沸石粒径、温度、pH值对除磷效果的影响.结果表明:在30 mg/L的磷质量浓度下沸石饱和吸附量为118 mg/kg;磷质量浓度小于30 mg/L,沸石的吸附量随磷质量浓度的增加而增加;沸石吸附磷的最佳吸附时间为120 min、温度为25～45℃、pH值为8～9;随着沸石粒径的减小,沸石的吸附量逐渐增大.沸石粒径小于100目时,沸石吸附量达到112 mg/kg,接近饱和吸附量,但从经济、实际应用方面考虑,不建议选择太小粒径的沸石颗粒.【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2015(036)001【总页数】3页(P90-92)【关键词】人造沸石;废水;磷;吸附【作者】石岩;郭汶俊;郭东鑫;周超见;李亚雄;卜顺顺【作者单位】华北水利水电大学,河南郑州450045;华北水利水电大学,河南郑州450045;华北水利水电大学,河南郑州450045;华北水利水电大学,河南郑州450045;华北水利水电大学,河南郑州450045;华北水利水电大学,河南郑州450045【正文语种】中文【中图分类】X522磷是造成水体富营养化的主要元素之一.随着我国经济的快速发展,水资源利用量剧增,每年产生的含磷废水量也越来越大.现行的废水二级处理法不能有效地处理废水中的磷,大量的含磷水体未经有效处理就直接排入水体,造成水体质量严重下降,加剧了我国水资源的短缺[1].因此,研究一种廉价的处理材料,开发一种经济、高效的废水除磷工艺显得尤为重要.目前水体除磷的方法主要有化学法除磷、生物法除磷和人工湿地法除磷3种,但这3种方法都存在除磷周期长、去除成本高等问题[2-3].沸石具有架状构造的骨架结构,其孔隙率高、比表面积大、离子交换能力强,是良好的吸附材料.另外,沸石资源在我国储量丰富,价格低廉,具有良好的应用前景[4-5].本文通过静态吸附实验,确定了沸石吸附量随沸石粒径、温度、磷浓度、pH值等的变化规律,确定了沸石吸附的最佳吸附条件,对沸石的工业应用具有重要的指导意义.1.1 实验材料及仪器沸石选用天津市某公司生产的球状颗粒,粒径2～5 mm,淡黄色.实验药品采用分析纯,有Na3PO4，NaOH，(1+1)H2SO4，10%抗坏血酸、钼酸铵.实验用水采用超纯水.仪器主要有分光光度计(UV752型)、水浴恒温振荡器(SHA-R2002型)、离心机(80-1型)、烘箱(中兴101型)、DZS-706型多参数分析仪等.1.2 实验用含磷废水的配置及沸石预处理含磷废水为人工配制的质量浓度为30 mg/L的磷酸盐溶液.配制方法为:用电子天平称取Na3PO40.474 3 g置于烧杯中,在烧杯中加入3 L超纯水,搅拌均匀备用.将所选沸石用去离子水清洗2～3次后,置于烘箱中105 ℃温度下烘干2 h备用. 1.3 沸石吸附磷实验用电子天平称取1 g沸石加入到150 mL具塞三角瓶中,再加入50 mL质量浓度为30 mg/L的磷酸盐溶液，然后，将具塞三角瓶放入振荡箱中振荡,设置温度为30 ℃,振荡速度为200 r/min；振荡120 min后，取20 mL上层清液离心20 min,设置转速为200 r/min；经0.45 μm的滤膜过滤后用钼锑抗分光光度法测定溶液浓度.将具塞三角瓶中溶液取出，重复以上操作至沸石对溶液无吸附.实验得出沸石的饱和吸附量为118 mg/kg.2.1 吸附时间对除磷的影响用电子天平分别称取2 g沸石8份，分别加入到8个150 mL具塞三角瓶中,再加入50 mL质量浓度为30 mg/L的磷酸盐溶液并放入振荡箱中振荡.设置振荡箱温度为30 ℃,振荡速度为200 r/min,吸附时间分别为20,40,60,90,120,150,180,210 min,然后取其20 mL上清液离心20 min,设置转速为200 r/min,经0.45 μm的滤膜过滤后用钼锑抗分光光度法测定溶液浓度,计算出沸石吸附量.为了进一步讨论磷质量浓度对吸附平衡时间的影响，改变磷酸盐溶液质量浓度为3，12，21 mg/L，重复以上实验.实验结果如图1所示.由图1可知,在吸附时间为120 min时，基本达到了吸附平衡,沸石的吸附量为58.5 mg/kg；吸附时间超过180 min后，沸石吸附量有下降的趋势.其原因是沸石中没有吸附磷的有效载体,使得磷酸根可以在沸石孔隙中随意出入,而一段时间后沸石中的磷酸根又释放到了磷溶液中.磷质量浓度大小对吸附平衡时间并无太大影响,在吸附120 min后达到平衡,超过180 min后,吸附量开始下降.以后的实验吸附时间定为150 min.2.2 磷质量浓度对吸附的影响用电子天平称取2 g沸石6份分别加入到150 mL不同编号的具塞三角瓶中,再加入50 mL配制的不同质量浓度的磷酸盐溶液，放入振荡箱中振荡；振荡箱设置温度30 ℃,振荡速度200 r/min,150 min后取出20 mL上清液离心20 min；经0.45 μm的滤膜过滤后用钼锑抗分光光度法测定溶液浓度,进而计算出沸石吸附量.实验结果如图2所示.由图2可知，随着磷质量浓度的增大,沸石的吸附量呈线性增大,原因是沸石无法固定磷酸根离子,沸石与溶液之间构成了吸附动态平衡,初始质量浓度大的溶液沸石吸附量也大.2.3 沸石粒径对磷吸附的影响将实验所用沸石手工粉碎后得到5,10,20,40,60,80,100目粉末各2 g分别放入到7个150 mL具塞三角瓶中,再分别加入50 mL配制的质量浓度为30 mg/L的磷酸盐溶液，放入振荡箱中振荡；设置温度为30 ℃,振荡速度为200 r/min,振荡150 min后取20 mL上清液离心20 min；经0.45 μm的滤膜过滤后用钼锑抗分光光度法测定溶液浓度,计算出沸石吸附量.实验结果如图3所示.由图3可知,随着沸石粒径的减小,沸石的吸附量逐渐增大.沸石的粒径越小,沸石的比表面积越大,沸石的孔隙越多.当粒径为100目时,沸石的吸附量达到了112mg/kg,基本达到了沸石的饱和吸附量.但是随着沸石粒径的减小,会增加出水损失,所以从经济方面考虑并不是粒径越小越好.2.4 pH值对磷吸附的影响用电子天平分别称取2 g沸石8份，分别加入到8个150 mL具塞三角瓶中,再加入50 mL质量浓度为30 mg/L的磷酸盐溶液，用浓度1 mol/L的盐酸和1 mol/L 的氢氧化钠溶液调节溶液pH值分别为5,6,7,8,9,10,11,12，放入振荡箱中振荡；设置温度为30 ℃,振荡速度为200 r/min,振荡150 min后取20 mL上清液离心20 min；经0.45 μm的滤膜过滤后用钼锑抗分光光度法测定溶液浓度,计算出沸石吸附量.实验结果如图4所示.由图4可知,沸石的吸附量受pH值的影响不大.在pH值大于10后沸石的吸附量有下降的趋势,原因是OH-与磷酸根离子争抢沸石孔隙,造成沸石对磷的吸附量减小.在pH值小于7时,沸石的吸附量开始下降,原因是pH过低,破坏了沸石的内部结构造成吸附量下降.pH值在8～9时,沸石对磷的吸附量最高为52.8 mg/kg.在此pH 范围内,随溶液pH值的升高,磷酸盐离子依次以存在,吸附量较大.2.5 温度对磷吸附的影响用电子天平分别称取2 g沸石5份，分别加入到150 mL不同编号的具塞三角瓶中,再加入50 mL配制的质量浓度为30 mg/L磷酸盐溶液,分别在25,30,35,40,45 ℃温度下振荡；150 min后取出20 mL上清液离心20 min；振荡速度为200r/min,离心速度为200 r/min；用0.45 μm的滤膜过滤后测定沸石吸附量.实验结果如图5所示.由图5可知,在25～45 ℃内温度对磷的吸附并无太大影响,在35 ℃时沸石对磷的平衡吸附量为52.83 mg/L.实验表明，沸石吸附磷在120 min时达到吸附平衡,吸附时间大于180 min时吸附量有下降趋势.沸石粒径、磷质量浓度对沸石的吸附量有较大影响,当沸石粒径小于100目时,沸石吸附量达到了112 mg/kg,但是沸石粒径过小会增加出水损失,所以沸石粒径不能太小.温度、pH值对沸石吸附量影响较小.【相关文献】[1]俞栋,谢有奎,方振东,等.污水除磷技术的现状与发展[J].重庆工业高等专科学校学报,2004,19(1):9-12.[2]邱维,张智.城市污水化学除磷的探讨[J].重庆环境科学,2002,24(2):81-84.[3]邓聪,邓春玲,杨育喜,等.污水除磷技术[J].云南环境科学,2003,22(1):52-55.[4]赵增迎,黄成华.沸石吸附废水中磷污染物的研究[J].上海化工,2005,30(5):5-7.[5]赵桂瑜,周琪.沸石吸附去除污水中磷的研究[J].水处理技术,2007,33(2):34-37.。
A型沸石对含磷废水深度处理的研究
（ｃ ｏｌｆ ｅｏ ｒｅ ａ ｄ ｎｉ ｎ ｎａ ｎｉｅｒ ｇＨｅ ｉ ｎｖｒｔ ｅｈ ｏ ｇ， ｆｉ Ｓｈｏ ｓｕｃｓ ｎ ｖｒ ｍｅｔ Ｅ ｇｎｅ ｎ ， ｆ ｉｅｓｙ ｆ ｃｎｌ ｙＨｅ ｏＲ Ｅ ｏ ｌ ｉ ｅＵ ｉ ｏＴ ｏ ｅ ２ ００ ， ｈｎ ） ３ ０ ９ Ｃ ｉａ
Ｓ ｕｄ ｎ ｄ ａ ｅＴｒ ａｍ ｅ ｆＰｈｏ ｐｈ ｕｓ。 ｎｔｉ ｎｇ Ｗ ａ ｔ ｗ ａｅ ｔ ｙ ｏ Ａ ｖ ｎｃ ｅ ｔ ｎｔｏ ｓ ｏｒ ’Ｃｏ ａｎｉ ＿ ｓｅ ｔ ｒｂｙ
Ａ －ｚ ｏ ｉ ｅ ｅ ｌｔ
ＬｕＱａ， ｕ ｈｑ ｎ ｉ ｉ Ｓ ｎ ｉｕ ｏ Ｓ
Ａ 型沸石对含磷 废水 深度处理 的研究
刘 俏 ，孙世 群
（ 合肥工业大学 资源 与环境工程学 院，安徽 合肥 ２ ０ ０ ） ３ ０ ９
摘要 ：论文探讨Ａ 型沸石对废水 中磷的吸 附性能 ，影响Ａ 沸石对磷吸 附的主要 因素有吸 附温度 、灰水 比、吸 附时 间和 型 ｐ 。通过 单因素和正 交试验确定在水样体积３ｍＬ，Ａ型沸石投加 量３ ，吸 附时间为４ ￣ ０ ｎ Ｈ值 ０ ｇ ０ ５ ｍｉ，吸附温度２ 。 ５ｃ，ｐ Ｈ值
Ｋｅ ｄ ： ｚ ｏｉ ；ｏａ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ ａ ｓｒ ｔ ｎ ａ ｖ ｎ ｅｔ ａｍｅ ｔ ｙｗｏｒｓＡ— ｅｌ ｅ ｔｔｌ ｏｐ ｏ ； ｄ ｏ ｉ ； ｄ ａ ｃ ｅ ｔ ｎ ｔ ｐ ｕ ｐ ｏ ｒ
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沸石对水中磷吸附性能的初步研究王帅;周震峰;刁玲玲【摘要】利用不同粒径的沸石对水中磷的吸附性能进行初步研究。
结果表明：投加量7 g，反应时间60min，温度35℃，pH 3～9时沸石对水中磷的吸附效果最佳；沸石对磷的吸附动力学过程适合用拟二级速率方程进行拟合，拟合系数接近1；吸附等温线符合Freundlich方程所描述的规律，温度越高，沸石对磷的吸附性能越好；在相同的温度条件下，粒径越小的沸石对磷的吸附能力越强。
%The zeolite with different particle sizes was selected asadsorbent to examinethe adsorption performanceof phosphorus in water.The results showed thatthe optimal condition of adsorption of phosphorus by zeolite was a doseof 7g,60min of reaction time,35℃ of temperature,and 3~9 of pH value.The kinetics process of adsorption of phosphorus may be more suited to fit by pseudo -secondary order kinetics equation,and the fitting coefficients were close to 1 .The adsorption isotherm may be more suited to be describedby Freundlich equation.The adsorp-tion performance of phosphorus by zeolite became betterwith an increase of temperature.Under the same condition of temperature,zeolite with smaller particle sizeshad higher adsorption capacity of phosphorus.【期刊名称】《环境科学导刊》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P52-56)【关键词】沸石;磷;吸附;性能;研究【作者】王帅;周震峰;刁玲玲【作者单位】青岛农业大学资源与环境学院，山东青岛266109; 青岛市环境保护局城阳分局，山东青岛266109;青岛农业大学资源与环境学院，山东青岛266109;青岛市环境保护局城阳分局，山东青岛266109【正文语种】中文【中图分类】X703随着社会进步和工业的快速发展，生活污水和工业废水大量产生并排入地表水体，导致水体中N、P等营养元素浓度升高，引发一系列环境问题。
磷在水中有多种形态，包括有机磷酸盐、正磷酸盐和聚合磷酸盐，各种形态之间可相互转化［1］。
磷在水中的浓度超过一定的标准，可能会导致水体发生富营养化［2］。
目前，在我国的湖泊、水库、湿地等地表水体均存在不同程度的水体富营养化。
在我国，已有城市污水处理厂的处理工艺对水中磷的去除率普遍较低，甚至难以达到我国颁布实施的《城镇污水处理厂排放标准》 (GB18918－2002)中的规定［3］。
现在国内外常用的除磷方法主要有沉淀法、结晶法、混凝法、生物法、离子交换法和吸附法等［4］。
化学法除磷效率较高，但会产生大量化学污泥;生物法除磷操作简单，但效率较低，不能处理浓度高的含磷废水;沉淀法、结晶法运行成本高且水质难达标，后处理困难;吸附法是高效且普遍适用的一种除磷法，它的关键在于吸附剂的选用。
沸石具有吸附性、离子交换性、催化和耐酸耐热等性能，在污染处理工艺中应用广泛，国内已有部分学者利用改性沸石对水中磷的吸附性能进行了尝试性的研究工作，并取得了较好的效果［5～6］，但由于沸石改性过程成本较高且存在二次污染的可能性，故在实际应用中存在一定的困难。
本研究以不同粒径的沸石为吸附剂，重点分析在不同条件下沸石对水体中磷的吸附效果，旨在探索沸石吸附水中磷的最佳工艺条件，为后续将沸石用于除磷工艺提供参考依据。
1 实验部分1.1 实验材料硫酸 (分析纯，莱阳市康德化工有限公司)，抗坏血酸 (分析纯)，钼酸铵 (分析纯，天津市化学试剂四厂凯达化工厂)，酒石酸锑钾 (分析纯，天津市巴斯夫化工有限公司)，磷酸二氢钾 (分析纯，天津市巴斯夫化工有限公司)，沸石 (市售，用研钵磨碎过48目和20目筛子，分别用D48、D20表示)。
1.2 实验仪器722E型可见分光光度计 (上海光谱仪器有限公司)，TG328B型分析天平 (上海天平仪器厂)，HY－5回旋振荡器 (国华电器有限公司)，LD4－2低速离心机 (北京医用离心机厂)，SHZ－82恒温振荡器 (国华电器有限公司)。
1.3 实验方法磷的测定采用钼锑抗分光光度法［7～8］。
先配100mg/L的磷酸二氢钾储备液，使用时再以蒸馏水稀释至所需浓度的磷酸盐溶液。
在锥形瓶中加20ml 5mg/L左右的磷酸盐溶液和一定量的沸石，在20℃下震荡反应60min，振荡频率为240r/min，用离心机分离10min，取上清液于小烧杯中，然后移取5ml于50ml 比色管中，加蒸馏水至标线处，然后加1ml抗坏血酸，30s后加2ml钼酸盐，显色15min，由标准曲线求出磷的浓度，计算沸石对磷的吸附量。
2 实验结果与分析2.1 投加量对磷去除率的影响分别在8个锥形瓶中依次加入0.5g、1g、2g、3g、4g、5g、7g、9g沸石D48，再分别加入20ml 5mg/L磷酸盐溶液，在室温下振荡60min，结果见图1。
磷的去除率随着沸石量的增加而增加，提高沸石投加量可增大吸附面积和吸附点位数。
当沸石量接近7g时，磷去除率变得缓慢，表明吸附趋于平衡。
沸石吸附能力有最大负荷，当超过负荷时，沸石就不能继续吸附磷，可能是因为溶液剩余浓度降低，磷在向沸石表面迁移过程中受到阻力，影响了吸附的进行。
2.2 pH对磷去除率的影响改变磷溶液的pH，保持质量浓度为5mg/L，分别在5个含有20ml 5 mg/L磷酸盐溶液的锥形瓶中加入7g沸石D48和D20，用1mol/L的NaOH和1mol/L的1/2 H2SO4调节溶液的pH分别到3、5、7、9、11，20℃下振荡60min，结果见图2。
在相同的pH条件下，沸石D48吸附量略高于D20。
在pH为3～9的条件下，沸石D48和D20对水中磷的吸附量均较高，当pH达到11时，吸附量开始明显下降，表明在实际应用中在较大的pH范围内利用沸石对水中磷进行吸附，均可以获得较好的去除效果。
2.3 反应时间对磷去除率的影响分别在7个含有20ml 5 mg/L磷酸盐溶液的锥形瓶中加入7g沸石D48和D20，20℃下振荡反应时间分别为 3min、5min、10min、15min、30min、45min、60min，结果见图3。
由图3可以看出，沸石对磷的吸附率和吸附量随着反应时间的延长而逐渐升高，当反应时间快接近60min时，磷的去除率增加变得缓慢，这是因为随着时间延长，吸附接近饱和。
在最初的15min内，吸附速率随反应时间的延长而快速增长，在60min时，D48和D20的吸附率分别达到了85.9%和79%，随后吸附基本达到平衡。
在吸附的过程中，需要保证沸石和溶液有一定的接触时间，以充分利用沸石的吸附能力［9］。
开始时吸附较快是因为磷主要吸附在沸石的表面，随着吸附时间的延长，水中磷浓度减小，需通过进入吸附剂的孔隙才能被吸附，因磷通过沸石孔隙的扩散速度减慢，吸附率会随时间缓慢增加，直至达到吸附平衡。
根据试验数据和经济效益考虑反应时间宜为60min，可以保证较快的吸附速率，很好地反映吸附过程。
沸石D48的吸附性略好于沸石D20，表明粒径越小，吸附性能越好。
表1 吸附动力学拟合结果粒径方程 k2 qe r2 D48 t/qt=0.3257t+0.0609 1.743 3.07 1.0000 D20 t/qt=0.3513t+0.2622 0.471 2.847 0.9998利用拟二级速率方程对吸附动力学过程进行拟合，结果见图4，拟合参数见表1。
由表1可知，拟二级速率方程拟合的相关系数非常接近于 1，拟合得到的qe(D48)=3.07μg/g，qe(D20)=2.847μg/g，与实验测定结果qe(D48)=3.06μg/g，qe(D20)=2.82μg/g相差较小，相对误差分别为0.327%和0.957%，D48和D20的相关系数分别为1.0000和0.9998，这与Mahmut Ozacar和Bruno Kostura等的研究结果相一致［10～11］，表明D48和D20对磷的吸附动力学规律遵循拟二级动力学模型。
沸石对磷的吸附过程符合拟二级速率方程，说明吸附速率受磷浓度的影响大，吸附初期的磷浓度高，吸附速率较快，吸附后期的磷浓度下降，吸附速率变缓，吸附时间延长，吸附逐渐达到平衡。
2.4 温度对磷去除率的影响称取7g沸石D48和D20各6份于锥形瓶中，分别加入 1mg/L、5mg/L、10mg/L、15mg/L、30mg/L、50mg/L磷酸盐溶液各20ml，温度分别控制在15、20、35℃，振荡60min，结果见图5，拟合参数见表2。
表2 沸石对磷的吸附等温线拟合结果吸附类型系数15℃ 20℃ 35℃D20 D48D20 D48 D20 D48 Langmuir qm 0.0404 0.0599 0.1036 0.0588 0.11960.0961 k1 0.7457 0.9394 0.2513 0.8361 0.2296 0.6598 r2 0.9947 0.9794 0.9958 0.9836 0.9934 Freundlich 0.9922 1/n 0.6656 0.6944 0.8452 0.7076 0.8609 0.7914 n 1.5024 1.4401 1.1832 1.4132 1.1616 1.2636 k2 0.01620.0297 0.0205 0.0270 0.0221 0.0404 r2 0.9924 0.9945 0.9982 0.9954 0.9959 0.9980由图5可以看出，在相同条件下，沸石对磷的吸附量会随着磷的平衡浓度增大而增大，吸附量变化率随着磷的平衡浓度增大而加快［12］。
Langmuir和Freundlich方程都能够很好地描述沸石对磷的吸附，其中，Freundlich吸附等温线数据点连起来更符合拟合曲线，说明本实验结果使用Freundlich等温式表征更适宜。