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發布時間：2021-01-21 10:46
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斜發沸石可以有效處理廢水
沸石是一族架狀結構的多孔性含水鋁硅酸鹽礦物，硅氧四面體是其基本單位，其中部分Si4 被Al3 所取代，為了中和負一價的氧離子，就會有相應的金屬陽離子加入其中，這些與晶格聯系較弱的堿金屬(堿土金屬)和水分子極易與周圍水溶液中陽離子發生交換作用，因而沸石具有良好的離子交換選擇性能。又因斜發沸石具有不同連接方式的的硅(鋁)氧四面體結構，沸石中便形成了大量的孔穴和孔道，因其表面積很大，大量分子進入其中，因而具有很好的吸附性能，故在污水處理中得到了廣泛的應用。
沸石吸附氨氮是一種快速吸附、緩慢平衡的過程，在開始前3h，沸石對廢水中氨氮的吸附速率隨時間的延長而迅速增加，斜發沸石對氨氮的去除率達到92.71%，進一步延長反應時間吸附速率增加緩慢，這是因為當斜發沸石吸附溶液中的NH4 達到飽和后，溶液中會有離子交換和吸附平衡，此時延長時間也不能大幅度提高氨氮去除率，直至7h后氨氮去除率保持不變，此時可認為，沸石吸附飽和，此時對氨氮的去除率為93.61%，因此選擇吸附時間為3h。當斜發沸石用量由2g/100mL增加到7g/100mL時，氨氮去除率由60.30%提升至92.71%，單位質量斜發沸石對氨氮的去除率由6.03mg/g降低為2.65mg/g，由此可知，當溶液中氨氮含量一定時，開始增加斜發沸石用量，可以使得去除率大幅提高，但當溶液中氨氮的去除率增大到一定時，此時再增大斜發沸石用量，對氨氮的去除率影響甚微。當斜發沸石用量為7g/100mL時，氨氮剩余濃度為14.58mg/g，低于國家一級排放標準(GB18918-2002)，可以達標排放。因此來自發動機的增壓空氣的氧氣就被吸附在沸石的表面，輸出的氣體為幾乎不含氧氣的富氮氣體，直到沸石表面能收集氣體的地方都被氧氣占據，從而保證燃油箱的氧氣濃度低于9%，降低了燃油箱的可燃度。
沸石分子篩應用
近年來，沸石分子篩由于具有獨特的性能，已經在吸附分離、催化等領域取得了廣泛的應用。但是對某些沸石分子篩的性能優劣問題認識不夠深入，有的甚至還很膚淺，為了更加有效地發揮沸石分子篩在吸附分離、催化領域應用的優勢，建議加強以下幾個方面的工作：
1、研制價格低廉的沸石分子篩，以降低生產成本為目的；
2、研究沸石分子篩的合成及改性對結構、組成和性能的影響，尋找提高其吸附容量和選擇性的方法；
3、建立和完善評價吸附劑性能的定量指標，更好地為實際生產做出指導。
沸石的吸附機理
沸石已被廣泛應用于水處理中，為進一步拓展其應用范圍，需對其應用機理進行深入探討，本文從吸附等溫、吸附動力學和吸附熱力學三個方面進行探討。
一、沸石吸附等溫特性
常見的吸附等溫理論模型有Langmuir模型和Freundlich模型。Langmuir模型，適用于化學吸附和低壓高溫時的物理吸附，Langmuir等溫模型的應用基于三個假設：
1.吸附分子間無作用力；
2.表面是均勻的，即吸附熱不隨吸附量而變化，每一個吸附點的能量不變；
3.吸附限制在單分子層。Freun．dlich模型是經驗式，適用于不均勻表面的吸附，吸附熱隨覆蓋度指數下降。這兩種模型在物理吸附和化學吸附中都有廣泛的應用。
二、沸石吸附動力學
常用于描述吸附過程的動力學模型有準一級反應動力學模型和準二級反應動力學模型。沸石是沸石族礦物的總稱，是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物按沸石礦物特征分為架狀、片狀、纖維狀及未分類四種。準一級動力學模型通常用于吸附開始階段的描述，不能用來準確地描述整個吸附過程，而準二級模型包含了吸附的全過程，如液膜擴散、表面吸附與內擴散，能更好地描述吸附反應的全過程。
三、沸石吸附熱力學
采用靜態平衡法，進行了斜發沸石對水中氨氮的吸附熱力學研究，結果表明，該吸附反應的△H>0、△G<0、△S>0，沸石對氨氮的吸附為吸熱反應，吸熱后體系的混亂度增加。5％和5％的沸石，試驗結果顯示，與未添加沸石的對照組相比，平均日增重分別提高5。在研究溫度對天然沸石及改性沸石吸附NH4-N的影響時，發現該沸石吸附NH4 -N為吸熱反應，溫度升高有利于沸石吸附NH4 -N，但影響不明顯。
