稀土改性沸石球?qū)λ|(zhì)砷去除規(guī)律的研究.pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，原來(lái)并不為人們所關(guān)注的砷污染日益嚴(yán)重。由于砷化物具有較大的毒性且在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，砷對(duì)環(huán)境的污染特別是對(duì)水質(zhì)污染的問(wèn)題，已引起全世界環(huán)境科學(xué)工作者的普遍關(guān)注。另外，由于天然砷礦蘊(yùn)藏，目前我國(guó)某些地區(qū)地下水砷本底含量過(guò)高，超過(guò)飲用水最大允許值即25～50×10-9，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用裨斐陕晕：?。?jù)報(bào)導(dǎo)，通過(guò)各種途徑進(jìn)入水圈的砷，全世界每年約11萬(wàn)噸。因此，尋找一種除砷徹底，操作簡(jiǎn)單，成本低廉的水質(zhì)除砷方法，對(duì)含

2、砷廢水處理和飲水凈化有著現(xiàn)實(shí)意義。 沸石，作為一種廉價(jià)的非金屬礦物，具有良好的吸附、交換性能，對(duì)微小顆粒有富集作用，是一種理想的載體。通過(guò)對(duì)沸石的改性處理能夠大大提高其對(duì)目標(biāo)離子的去除能力，特別是斜發(fā)沸石和絲光沸石在這方面具有良好的應(yīng)用前景。國(guó)內(nèi)外對(duì)沸石去除水中主要污染物，如氨氮，磷等已作了較多研究，但有關(guān)利用其去除水質(zhì)砷方面還鮮見(jiàn)報(bào)道。研究表明，利用沸石處理水中的污染物時(shí)存在一突出矛盾：沸石粒徑越小，吸附交換容量越高，對(duì)污染

3、物去除效果越好，但粒徑太小沸石易隨出水流失，影響出水水質(zhì)，增大裝置的水頭損失。若采用較大的粒徑則必須以犧牲吸附容量為代價(jià)。 為解決這一問(wèn)題，本文著手研制改性微孔沸石顆粒，首先選出最佳的沸石改性方法及該方法的最佳改性條件，將經(jīng)改性處理的沸石燒制成球形顆粒；然后研究所制備的改性沸石球?qū)λ形鍍r(jià)砷的去除效果，詳細(xì)考察了沸石投加量、處理液濃度、沸石粒度、溫度、時(shí)間、pH等因素對(duì)砷(V)去除的影響規(guī)律；最后研究了改性沸石球再生的方法及效

4、率。同時(shí)，還用改性沸石球?qū)?shí)際的微污染水樣進(jìn)行了處理，并對(duì)其去除氨氮、氟離子和磷酸根離子作了初步研究。 通過(guò)本課題的研究得出以下結(jié)論，利用稀土(LaCl3)改性能夠大大提高沸石對(duì)砷(V)的去除能力，平均去除率提高了30％以上，其改性效果優(yōu)于加熱、酸(HCl)浸和堿(NaOH)浸的方法?？紤]技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等因素的影響，取最佳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度為0.5％的LaCl3溶液對(duì)沸石進(jìn)行改性，操作條件如下：pH值為10，按1：25(固液比)投加沸

5、石，浸漬2～3h，過(guò)濾烘干后，于500～600℃下焙燒1h。改性微孔沸石球制備的最佳條件是，原料配比為改性沸石(-200目)：造孔劑(木炭粉)：粘合劑(淀粉)=89：9：2，沸石球粒徑3mm，燒制溫度500～600℃，保溫時(shí)間2h。 對(duì)改性沸石球除砷(V)的影響因素研究表明，研制的改性沸石球適于處理pH=4～10的廢水，對(duì)含砷(V)濃度為10mg/L的模擬溶液，當(dāng)投加量為8g/L時(shí)，砷(V)的去除率可達(dá)95％以上，可以達(dá)到污水

6、綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時(shí)，改性沸石球?qū)λ械陌钡?、氟離子和磷酸根離子均有一定的去除效果。本研究采用NaOH溶液對(duì)改性沸石球進(jìn)行再生，在再生濃度為1.0mol/L時(shí)，處理時(shí)間3～4h，沸石球經(jīng)過(guò)10次以上的再生后，對(duì)砷(V)的去除率下降了僅5％。說(shuō)明制品具有較高的抗壓強(qiáng)度，因此在實(shí)際應(yīng)用中可反復(fù)再生使用。 在除砷的標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格的要求下，無(wú)論是對(duì)廢水還是飲用水的除砷技術(shù)的突破和完善，還有待進(jìn)一步的探索和完善。本研究旨在為水中砷(V