稀土改性沸石去除低濃度含氟地下水中氟離子的試驗研究

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1、稀土改性沸石去除低濃度含氟地下水中氟離子的試驗研究【】試驗研究了稀土改性沸石的最佳改性條件，并通過動態(tài)柱吸附實驗,探討了改性沸石去除地下水中氟離子時改性沸石填充量、進水流量等影響因素。實驗結果表明:在制備改性材料實驗中,天然沸石經(jīng)5%的硫酸活化，用0.025mol/L的硝酸鑭溶液浸漬24h后，所得的改性材料可達到較好的除氟效果。在動態(tài)實驗中,改性沸石對地下水的除氟率可達90%。處理后均可達到國家飲用水含氟標準?！　　娟P鍵詞】稀土改性地下水除氟　　Abstract:TheoptimalmodifiedconditionsofREmodifiedzeoliteodifi

2、edzeolite-filledvolume,influentfloodifiedzeoliteremovefluorideingroundentalresultsshoodifiedmaterialexperiment,naturalzeoliteol/LLa(NO3)3solutionimpregnating24h.Theobtainedmodifiedmaterialmayachievebettereffectoffluorideremoval.Inthedynamiccylindricalexamination,percentremovaloffluorid

3、efromgroundodifiedzeolite.Itcanachievethestandardsfordrinkingent.　　Keyodift,groundoval　　：C33：A：　　　　前言　　近年來，在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，改善生態(tài)環(huán)境、關注國民健康越來越被國家所重視。國內外對含氟水的處理進行了大量研究。目前，含氟水的除氟方法主要有混凝沉淀法，離子交換法，吸附法。這些方法中，混凝沉淀法是傳統(tǒng)的除氟方法，實際應用中己經(jīng)很少使用，離子交換法費用高，且對廢水水質要求嚴格，應用也受限制。在眾多除氟技術中，吸附法是最常用的方法[1]，目前研究比較多的是吸附法中的鰲

4、合樹脂吸附法[2]。吸附法一般將吸附劑裝入填充柱，采用動態(tài)吸附方式進行，操作簡便，除氟效果穩(wěn)定，價格便宜。主要的缺點是吸附劑吸附容量低。吸附法中選擇合適的吸附劑是該法的關鍵。去除飲水中氟的吸附劑主要有斜發(fā)沸石、菱沸石、活性氧化鋁、粉煤灰、活性氧化鎂[3]等，但它們的吸附容量都不大?！　∧壳把芯勘砻鳎韵⊥菱嫼丸|為代表的稀土元素水合氧化物和稀土鹽類對水中的氟、砷酸根等陰離子有較強的親和力[4]，因而以稀土元素為主要吸附成分的吸附劑得到了國內外的廣泛關注[5]?！　≡撛囼瀸⑻烊环惺罨?，投入到含有一定濃度的稀土離子的溶液中,用浸漬的方法將稀土離子分散于沸石上，形成稀土

5、改性沸石。并對材料的除氟性能進行了評價。此外,還對材料的除氟機理進行了初步探討?！　∫弧⒅饕獌x器與試劑　?。ㄒ唬﹥x器　　D-8401-ADZU)　　PHS-25型數(shù)顯pH計(上海精密科學儀器有限公司)　　LD4—2A型離心機（北京醫(yī)用離心機廠）　　ICS—1500型離子色譜儀(美國，戴安公司)　　78Hg2、Na等,拓寬孔道的有效空間。　　　　2.改性浸漬時間的確定　　用5%的活化液酸洗后，依次改變沸石在改性溶液中的浸漬時間，為12、18、24、30、36、42、48小時，其他試驗條件保持不變，測定出水氟離子濃度。實驗結果如圖2所示。由圖2可知，改性浸漬時間對除氟效

6、果的影響較大，隨著時間的增長，氟的去除率快速上升，達到較高水平，繼續(xù)延長改性浸漬時間，去除率急速下降，效果降低。　　　　3.改性溶液濃度的確定　　試驗考察了硝酸鑭濃度依次為0.005、0.010、0.015、0.020、0.025、0.030mol/L的改性溶液對沸石除氟效果的影響。實驗結果如圖3所示。由圖可知，硝酸鑭濃度為0.025mol/L之前，氟的去處效果呈平穩(wěn)上升趨勢，并在0.025mol/L后達到平衡。這說明以鑭離子來改性沸石，改性溶液中鑭離子的多少直接影響著負載到沸石上的活性物質的多少。當改性溶液達到一定濃度時，改性溶液中的活性物質與沸石的結合逐漸飽和，

7、趨于一種平衡的狀態(tài)。　　　　4.固液比的確定　　不改變其他試驗條件，依次改變浸漬固液比為7:50、6:50、5:50、4:50、3:50、2:50、1:50、0.5:50。實驗結果如圖4所示。由圖4可知，隨著固液比的減小，氟的去除率逐漸增大，當固液比小于4:50之后，氟的去除率趨于平衡狀態(tài)。這是因為當單位體積的硝酸鑭改性溶液中，加入的沸石的量減小時，沸石所能利用的活性物質就相對增多，而這些活性物質對氟離子有著良好的吸附作用。但是，沸石表面的活性位是有限的，當固液比增大到一定范圍時，沸石對活性物質的利用趨近飽和，因此，去除率趨于平衡?！　　　。ǘ﹦討B(tài)試驗　　1.