长沙有几条步行街:氯化钠改性沸石吸附水中苯酚的研究

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氯化钠改性沸石吸附水中苯酚的研究(1)
时间:2006-03-10 11:58来源:免费论文网 作者:王萍 严子春 邱熔处 点击:35次
摘要:在pH为5~7的条件下,经氯化钠改性后的钠型沸石对水中的苯酚有较强的吸附能力,该吸附剂制备工艺简单、价格低廉,可用于微污染含酚水的处理。
关键词:沸石 苯酚 微污染
Study on Adsorption of Phenol from Micro-Polluted Water by Modified Zeolite
Abstract:Zeolite modified by sodium chloride has good adsorption capacity for phenol under low concentration with pH value ranging from 5 to 7. absorbent can be usedin treatment of micro-polluted water with phenol, and it was low in price and simple in manufacture.
Keywords: zeolite; phenol; micropollution
对于微污染含酚水处理,活性炭吸附有一定效果,但活性炭价格较高,再生费用昂贵,且每次再生损耗高达5%~15%。沸石是一种天然廉价的多孔矿物质,表面粗糙、比表面积大,吸附性能较强,用于处理氟、重金属离子已有报道[1]。本文根据改性后沸石吸附苯酚的效果确定了合适的改性;了pH值、苯酚浓度、处理时间、沸石用量等对钠型沸石吸附苯酚效果的;最佳条件下沸石处理低浓度含酚水的静、动态试验结果表明,改性沸石对低浓度的含酚水有良好的吸附效果。
1 试验部分
1.1 试验材料
浙江缙云斜发沸石、甘肃白银块型斜发沸石,经破碎、筛分取0.5~1.0 mm颗粒。
改性剂:NaCl、CaCl2、NaOH均为纯;苯酚:分析纯。
1.2 改性沸石制备
在Φ=14 mm的有机玻璃柱中装入一定高度粒径为0.5~1.0 mm的沸石,改性剂以0.5 m/h的流速通过沸石层至离子交换较完全为止。
1.3 试验方法
静态试验:
在250 mL的三角带塞烧瓶中加入120 mL的苯酚溶液和2.0 g的沸石,25 ℃下以120 r/min振荡6 h,取上清液测定其中苯酚的残留量,出去除率。
动态试验:
在Φ=14 mm有机玻璃柱中装入高度为1.2 m的沸石滤料,含污染物的溶液分别以2、4、6、8、10 m/h的滤速通过吸附柱,分别取样测定污染物残留量。
1.4 苯酚的测定方法
水中苯酚含量的测定采用4-氨基安替比林分光光度法。
2 结果与讨论
2.1 改性剂的选择
不同无机改性剂处理后的沸石对苯酚的去除效果如表1所示。
表1 不同改性剂处理后沸石吸附苯酚效果
参数
白银沸石
未改性
白银沸石
NaCl
(1mol/L)
白银沸石
NaOH
(1mol/L)
白银沸石
CaCl2
(1mol/L)
原水苯酚浓度
(mg/L)
8.13
7.41
7.81
8.31
去除率(%)
2.61
16.83
9.45
0
由表1可知,经NaCl(1 mol/L)改性后的白银沸石对苯酚的去除能力增强,且氯化钠不会造成新的污染。因此确定NaCl(l mol/L)为较合适的改性剂,以下试验均采用氯化纳改性后的钠型沸石。
2.2 吸附时间的影响
试验结果如图1所示,沸石对酚的去除率随搅拌时间的延长而增加,20h基本达到平衡。说明沸石吸附苯酚是一个比较缓慢的过程,实际操作中应采用较低流速,使沸石与含酚水有较长的接触时间,才能达到较好的吸附效果。其他部分试验振荡时间均为6 h,因此去除率较低,但影响不变。
2.3 pH值的影响
用钠型沸石测定pH值对除苯酚效果的影响,结果见图2。
由图2可知,缙云沸石的除苯酚效果高于白银沸石,pH值越小效果越好。显然,沸石去除水中苯酚的效果与苯酚的存在形态有关,以C6H6OH分子形态存在时,沸石对其具有较强的吸附能力。在碱性条件下,沸石对苯酚的吸附能力较弱,因此可用碱液再生饱和吸附后的沸石。
2.4 沸石用量的影响
由表2可以看出,在一定范围内,沸石用量增加,苯酚去除率也增加,但并非用量越多去除率越高。同时,由处理前、后溶液pH值的变化可知,随着沸石用量增加,处理后溶液pH值升高,去除率下降。
表2 沸石用量对去除率的影响
沸石用量
(g)
白银沸石
缙云沸石
开始
PH值
终止
PH值
苯酚去除率
(%)
开始
PH值
终止
PH值
苯酚去除率
(%)
1
6.80
7.60
11.1
6.69
8.34
16.1
2
6.80
7.71
19.3
6.69
8.36
24.7
3
6.80
7.84
16.8
6.69
8.43
17.4
5
6.80
7.96
14.6
6.69
8.45
14.9
7
6.80
8.04
14.1
6.69
8.47
14.4
注:原水苯酚浓度为 300μg/L
2.5 苯酚溶液浓度的影响
苯酚溶液(pH=6.82)浓度对吸附容量的影响如图3所示。
可见沸石对于低浓度含酚水有较好的吸附效果,因此对于用生化法和化学法难以进行深度处理的低浓度含酚水,可以采用钠型沸石物理吸附法进行有效处理。
2.6 改性沸石去除苯酚动态试验
为便于实际生产,进行了动态吸附试验。吸附柱高1.2 m,钠型沸石层高1.0 m,分别采用2、4、6、8、10 m/h五种不同流速顺流经过吸附柱后,取样测定结果如表3所示。经比较,采用低流速吸附效果较好;缙云沸石吸附性能优于白银沸石。
表3 不同流速时两种沸石对苯酚的去除率
流速(m/h)
白银沸石去除率(%)
缙云沸石去除率(%)
2
32.39
40.84
3
29.58
39.44
4
12.68
30.98
8
8.45
30.98
10
8.45
26.76
注 原水苯酚浓度为300μg/L
2.7 模拟水样处理结果
取黄河水分别加少量不同体积苯酚标准使用液,经混凝、沉淀,分别取上清液120 mL,加缙云沸石2g,静态吸附10h后,测定结果如表4所示。由表可以看出,沸石对实际水样有良好的去除效果。
表4 钠型缙云沸石处理黄河水(加苯酚)试验结果
处理前浓度(μg/L)
处理后浓度(μg/L)
去除率(%)
12.0
6.2
48.31
6.0
2.9
51.14
3.0
1.4
52.30
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氯化钠改性沸石吸附水中苯酚的研究(2)
时间:2006-03-10 11:58来源:免费论文网 作者:王萍 严子春 邱熔处 点击:35次
摘要:在pH为5~7的条件下,经氯化钠改性后的钠型沸石对水中的苯酚有较强的吸附能力,该吸附剂制备工艺简单、价格低廉,可用于微污染含酚水的处理。
关键词:沸石 苯酚 微污染
Study on Adsorption of Phenol from Micro-Polluted Water by Modified Zeolite
Abstract:Zeolite modified by sodium chloride has good adsorption capacity for phenol under low concentration with pH value ranging from 5 to 7. absorbent can be usedin treatment of micro-polluted water with phenol, and it was low in price and simple in manufacture.
Keywords: zeolite; phenol; micropollution
对于微污染含酚水处理,活性炭吸附有一定效果,但活性炭价格较高,再生费用昂贵,且每次再生损耗高达5%~15%。沸石是一种天然廉价的多孔矿物质,表面粗糙、比表面积大,吸附性能较强,用于处理氟、重金属离子已有报道[1]。本文根据改性后沸石吸附苯酚的效果确定了合适的改性;了pH值、苯酚浓度、处理时间、沸石用量等对钠型沸石吸附苯酚效果的;最佳条件下沸石处理低浓度含酚水的静、动态试验结果表明,改性沸石对低浓度的含酚水有良好的吸附效果。
1 试验部分
1.1 试验材料
浙江缙云斜发沸石、甘肃白银块型斜发沸石,经破碎、筛分取0.5~1.0 mm颗粒。
改性剂:NaCl、CaCl2、NaOH均为纯;苯酚:分析纯。
1.2 改性沸石制备
在Φ=14 mm的有机玻璃柱中装入一定高度粒径为0.5~1.0 mm的沸石,改性剂以0.5 m/h的流速通过沸石层至离子交换较完全为止。
1.3 试验方法
静态试验:
在250 mL的三角带塞烧瓶中加入120 mL的苯酚溶液和2.0 g的沸石,25 ℃下以120 r/min振荡6 h,取上清液测定其中苯酚的残留量,出去除率。
动态试验:
在Φ=14 mm有机玻璃柱中装入高度为1.2 m的沸石滤料,含污染物的溶液分别以2、4、6、8、10 m/h的滤速通过吸附柱,分别取样测定污染物残留量。
1.4 苯酚的测定方法
水中苯酚含量的测定采用4-氨基安替比林分光光度法。
2 结果与讨论
2.1 改性剂的选择
不同无机改性剂处理后的沸石对苯酚的去除效果如表1所示。
表1 不同改性剂处理后沸石吸附苯酚效果
参数
白银沸石
未改性
白银沸石
NaCl
(1mol/L)
白银沸石
NaOH
(1mol/L)
白银沸石
CaCl2
(1mol/L)
原水苯酚浓度
(mg/L)
8.13
7.41
7.81
8.31
去除率(%)
2.61
16.83
9.45
0
由表1可知,经NaCl(1 mol/L)改性后的白银沸石对苯酚的去除能力增强,且氯化钠不会造成新的污染。因此确定NaCl(l mol/L)为较合适的改性剂,以下试验均采用氯化纳改性后的钠型沸石。
2.2 吸附时间的影响
试验结果如图1所示,沸石对酚的去除率随搅拌时间的延长而增加,20h基本达到平衡。说明沸石吸附苯酚是一个比较缓慢的过程,实际操作中应采用较低流速,使沸石与含酚水有较长的接触时间,才能达到较好的吸附效果。其他部分试验振荡时间均为6 h,因此去除率较低,但影响不变。
2.3 pH值的影响
用钠型沸石测定pH值对除苯酚效果的影响,结果见图2。
由图2可知,缙云沸石的除苯酚效果高于白银沸石,pH值越小效果越好。显然,沸石去除水中苯酚的效果与苯酚的存在形态有关,以C6H6OH分子形态存在时,沸石对其具有较强的吸附能力。在碱性条件下,沸石对苯酚的吸附能力较弱,因此可用碱液再生饱和吸附后的沸石。
2.4 沸石用量的影响
由表2可以看出,在一定范围内,沸石用量增加,苯酚去除率也增加,但并非用量越多去除率越高。同时,由处理前、后溶液pH值的变化可知,随着沸石用量增加,处理后溶液pH值升高,去除率下降。
表2 沸石用量对去除率的影响
沸石用量
(g)
白银沸石
缙云沸石
开始
PH值
终止
PH值
苯酚去除率
(%)
开始
PH值
终止
PH值
苯酚去除率
(%)
1
6.80
7.60
11.1
6.69
8.34
16.1
2
6.80
7.71
19.3
6.69
8.36
24.7
3
6.80
7.84
16.8
6.69
8.43
17.4
5
6.80
7.96
14.6
6.69
8.45
14.9
7
6.80
8.04
14.1
6.69
8.47
14.4
注:原水苯酚浓度为 300μg/L
2.5 苯酚溶液浓度的影响
苯酚溶液(pH=6.82)浓度对吸附容量的影响如图3所示。
可见沸石对于低浓度含酚水有较好的吸附效果,因此对于用生化法和化学法难以进行深度处理的低浓度含酚水,可以采用钠型沸石物理吸附法进行有效处理。
2.6 改性沸石去除苯酚动态试验
为便于实际生产,进行了动态吸附试验。吸附柱高1.2 m,钠型沸石层高1.0 m,分别采用2、4、6、8、10 m/h五种不同流速顺流经过吸附柱后,取样测定结果如表3所示。经比较,采用低流速吸附效果较好;缙云沸石吸附性能优于白银沸石。
表3 不同流速时两种沸石对苯酚的去除率
流速(m/h)
白银沸石去除率(%)
缙云沸石去除率(%)
2
32.39
40.84
3
29.58
39.44
4
12.68
30.98
8
8.45
30.98
10
8.45
26.76
注 原水苯酚浓度为300μg/L
2.7 模拟水样处理结果
取黄河水分别加少量不同体积苯酚标准使用液,经混凝、沉淀,分别取上清液120 mL,加缙云沸石2g,静态吸附10h后,测定结果如表4所示。由表可以看出,沸石对实际水样有良好的去除效果。
表4 钠型缙云沸石处理黄河水(加苯酚)试验结果
处理前浓度(μg/L)
处理后浓度(μg/L)
去除率(%)
12.0
6.2
48.31
6.0
2.9
51.14
3.0
1.4
52.30
(责任编辑:admin)