斜发沸石对锌冶炼废水中重金属离子的吸附
摘要:以去除锌冶炼废水中的Zn2+、Cd2+、Fe2+、Pb2+、Cu2+等重金属离子、回收利用废水为目的,采用斜发沸石吸附的方法,研究了不同改性剂对斜发沸石的改性效果,以及吸附时间、温度、沸石粒径等因素对吸附效果的影响。实验结果表明:采用15%NaCl活化、400℃煅烧定性制得的沸石吸附效果较佳;吸附时间80 min较为合适;减小沸石粒度,吸附量显著增加。在实验优化条件下、各离子的去除率分别为Zn2+98.52%、Cd2+82.31%、Fe2+98.87%、Pb2+99.30%、Cu2+100%。
关键词:斜发沸石,重金属离子,吸附
有色金属冶炼过程产生大量酸性工业废水, 普遍采用石灰中和法处理, 处理后废水中因含有大量钙离子、回用受限制.
目前大部分只能排放, 不仅造成水资源的严重浪费, 而且排入水体的重金属离子总量大, 造成二次污染, 其中含有的 Cd2+、Pb2+等对人体有毒, 成为饮用水源最大的安全隐患之一。因此有必要研发新的深度处理含低浓度重金属废水的技术, 进一步去除钙和重金属离子, 彻底实现废水循环利用和零排放。天然斜发沸石具有合适的孔道直径和开放的骨架结构。若其结构中部分 Si( IV)被 Al( III)取代后,过剩的负电荷一般由碱金属或碱土金属离子所补偿, 而这些阳离子和硅铝格架结合相当弱, 具有很大的流动性, 可以参加离子交换反应, 且不破坏矿物的晶体结构, 一般的无机阳离子在其孔道中都可得到较充分的交换和水合[ 1], 因此斜发沸石具备优异的吸附性能, 包括物理吸附和化学吸附, 并且沸石本身对环境无毒副作用, 再生后可循环使用, 已成为近几年来废水处理主要研究方向之一。笔者利用斜发沸石进行了去除锌冶炼废水中的钙镁离子以及 Zn2 +、Cd2 +、Fe2+、Pb2 +、Cu2 +等重金属离子的实验研究, 其中钙镁离子含量较大, 采用 15% NaC l活化沸石吸附, 绝对吸附量可达 13 mg /g以上, 研究结果另文发表。
活化沸石在吸附钙镁离子的同时, 对 Zn2+、Cd2+、Fe2 +、Pb2+、Cu2+等重金属离子也有显著的吸附效果, 以吸附锌冶炼废水中除钙镁外的其他重金属离子为研究目标, 探讨增加天然斜发沸石吸附量的改性方法, 以及煅烧温度、吸附时间、沸石粒径等因素对吸附效果的影响
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