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本论文以广西资源辉沸石为吸附剂,采用“静态吸收法”研究了其对模拟废水中的氮、磷污染物的去除性能及影响因素,并通过物理、化学等方法对其进行改性来增强其吸附性能。本研究主要成果如下:
(1)天然沸石对氨氮的静态吸附特性研究表明:吸附反应在6h后吸附基本达到平衡,吸附量保持在230 mg·kg-1左右,沸石对氨氮吸附的动力学特征很好地遵循准二级动力学模型;30℃、40℃、50℃试验条件下天然沸石对氨氮的等温吸附可用Langmuir等温模型拟合,相关系数R2均达到极显著相关;氨氮溶液起始浓度、天然沸石的粒径、投加量和pH对去除效果有重要影响;
(2)沸石改性后吸附氨氮的静态吸附实验得出:此地天然沸石经焙烧、微波、HCl、H2SO4、HNO3等方法改性后,氨氮吸附量未有明显增加;经不同浓度的NaOH溶液改性后,沸石对氨氮的吸附量有明显增加的趋势。实验条件下NaOH最佳浓度为1.0 mol·L-1,氨氮吸附量提高到天然沸石的2.82倍;经相同浓度的NaCl、KCl和CaCl2改性的沸石吸附氨氮,效果最好的是NaCl改性沸石。当NaCl浓度为150 g·l-1时,改性时间为18h,沸石对氨氮的吸附量可达887.35mg.kg-1,是天然沸石的3.84倍;
(3)天然沸石对磷的静态吸附特性研究得出:吸附反应在8h后吸附基本达到平衡,吸附量保持在60 mg·kg-1左右,沸石对磷吸附的动力学特征遵循准二级动力学模型;25℃试验条件下天然沸石对磷的等温吸附更适合用Langmuir等温模型拟合,相关系数R2均达到极显著相关;天然沸石的粒径、投加量和pU对磷的吸附有显著影响;
(4)为了提高沸石的除磷性能,用Al2(SO4)3和MgCl2对天然沸石进行改性。结果表明,沸石、硫酸铝和氯化镁质量比为8:1.5:0.5时,磷吸附量达到天然沸石的3.59倍。