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  本文關(guān)鍵詞：平原區(qū)地下水系統(tǒng)模擬與決策支持研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2014年

天然沸石改性及其吸附除氟性能研究

張小鳳  

【摘要】：氟是人體必需的一種微量元素,但是長期飲用高氟水,會嚴重影響人類身體健康。我國規(guī)定生活飲用水中氟適宜的含量為0.5 mg/L-1.0 mg/L,超過該標準則需進行除氟處理。在眾多除氟方法中,吸附法因成本較低,操作簡便,且除氟效果較好,應(yīng)用最廣泛。吸附劑的吸附性能是影響吸附效果的最關(guān)鍵因素之一。沸石是一種常見的吸附劑,但天然沸石的吸附容量很低,必須對其改性以提高其吸附容量。本文就天然沸石改性除氟及其吸附效能進行了研究。以天然沸石為主材料,分別采用酸、堿和鹽對其改性,對模擬含氟水進行靜態(tài)吸附試驗,研究改性沸石對水中氟離子的吸附性能,探討并提出了最佳改性條件。研究了吸附時間、原水氟濃度、溫度、沸石投加量、pH、共存陰離子對吸附容量的影響。利用掃描電鏡、比表面積和孔徑分布測定、X射線熒光光譜法、紅外光譜法及X射線衍射法初步分析了改性沸石的除氟機理。為了循環(huán)多次使用,對吸附飽和的沸石進行了再生研究,以恢復(fù)其除氟能力。結(jié)果表明,采用氯化鐵單獨改性,在質(zhì)量濃度為10%,浸泡固液比為1：1,浸泡時間為24h,改性沸石的用量5g/150 mL,25℃下吸附5 h,可使2 mg/L的含氟水濃度下降到l mg/L以下。吸附速率可用擬二級動力學(xué)方程擬合,吸附速率隨著溫度的增加先增大后降低。在原水氟離子濃度小于20mg/L時,吸附過程符合Langmuir模型的吸附等溫線,25℃時,吸附平衡常數(shù)為0.28 L/mg,飽和吸附量達0.091mg/g；在低濃度氟離子條件下,溫度越高,飽和吸附容量越高。在原水氟離子濃度大于20mg/L時,吸附過程符合Freundlich方程。在8∥150ml投加量的時候單位質(zhì)量的吸附容量最大,在飲用水pH范圍內(nèi),除氟效果受pH影響不大,改性沸石對氟離子有較高的選擇性,受H2PO4-、Cl-、NO3-、SO42-影響相對較小,但是受HCO3-、CO32-、HPO42的影響較大。改性后的沸石,空隙結(jié)構(gòu)得到調(diào)整,比表面積增大,Fe元素含量增加,Ca2+等離子的含量降低,改性后沸石的晶體結(jié)構(gòu)未被破壞。氯化鐵改性沸石除氟是物理吸附、化學(xué)吸附、離子交換的共同作用結(jié)果,不同的條件下,占主導(dǎo)的吸附作用不同。吸附飽和的改性沸石采用NaOH解析,FeCl3復(fù)合改性的方法進行再生。再生5次后吸附效果下降不明顯。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：O647.33;X52
【目錄】：

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