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(jìn)水流量等影響因素。實驗結(jié)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(dá)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(dá)90%。處理后均可達(dá)到國家飲用水含氟標(biāo)準(zhǔn)?！　　娟P(guān)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　?。篊33：A：　　　　前言　　近年來，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，改善生態(tài)環(huán)境、關(guān)注國民健康越來越被國家所重視。國內(nèi)外對含氟水的處理進(jìn)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(yīng)用中己經(jīng)很少使用，離子交換法費(fèi)用高，且對廢水水質(zhì)要求嚴(yán)格，應(yīng)用也受限制。在眾多除氟技術(shù)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(jìn)行，操作簡便，除氟效果穩(wěn)定，價格便宜。主要的缺點(diǎn)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(guān)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(qiáng)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(nèi)外的廣泛關(guān)注[5]?！　≡撛囼瀸⑻烊环惺罨螅度氲胶幸欢舛鹊南⊥岭x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(jìn)行了評價。此外,還對材料的除氟機(jī)理進(jìn)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(xué)儀器有限公司)　　LD4—2A型離心機(jī)（北京醫(yī)用離心機(jī)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?！　　　?.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(jié)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(dá)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?！　　　?.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(jié)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(dá)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(fù)載到沸石上的活性物質(zhì)的多少。當(dāng)改性溶液達(dá)到一定濃度時，改性溶液中的活性物質(zhì)與沸石的結(jié)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(jié)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(dāng)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(dāng)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(zhì)就相對增多，而這些活性物質(zhì)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(dāng)固液比增大到一定范圍時，沸石對活性物質(zhì)的利用趨近飽和，因此，去除率趨于平衡。　　　?。ǘ﹦討B(tài)試驗　　1.