沸石处理亚甲蓝的动态实验研究_金晓英

污水处理沸石处理亚甲蓝的动态实验研究＊金晓英卢志丽王清萍陈祖亮(福建师范大学化学与材料学院福州350007)摘要研究了沸石对亚甲蓝的动态吸附,探讨了流速、亚甲基蓝初始浓度、沸石用量以及溶液中离子浓度的干扰等因素对吸附的影响。结果发现,在层析柱规格为2.6cm×20cm、蠕动泵转速为7.0mL/min、沸石用量20g、填料高度为7cm、亚甲蓝质量浓度为100mg/L的实验条件下,沸石对亚甲蓝的动态吸附效果最好。此时,亚甲蓝溶液的穿透时间为13h,穿透吸附量达27.3mg/g,沸石的饱和时间30h,饱和吸附量达42.12mg/g。关键词沸石亚甲蓝动态吸附DynamicExperimentalResearchofMethyleneBlueTreatmentbyZeoliteJINXiaoyingLUZhiliWANGQingpingCHENZuliang(CollegeofChemistryandMaterial,FujianNormalUniversityFuzhou350007)AbstractThispaperresearchesmethyleneblueadsorptionbyusingzeoliteanddiscussestheeffectsofthespeedofflow,theinitialconcen-trations,theabsorbentdosageandtheionintensityonthedynamicadsorptionofmethyleneblue.Theadsorptionefficiencyisthebestwhenwithconditions:thecolumnsize2.6cm×20cm,velocityofflow7.0mL/min,theamountofzeolite20g,theheightofzeolitecomlumn7cm,initialconcentrationofmethyleneblue100mg/L,meanwhile,thebreakthroughtimeofmethylene13h,itsadsorptionamountofbreak-through27.3mg/g,thesaturationtimeofzeolite30handthesaturatedamountofadsorption42.12mg/g.KeyWordszeolitemethylenebluedynamicadsorption在目前已有的许多治理染料废水的方法中,吸附法被视为较有前景的处理技术。活性炭是现今使用最多、且最为人们熟知的吸附剂,但因其价格昂贵,所以难以普及应用,因此人们尝试使用如粘土矿物、飞灰、泥炭、木粉、木屑树皮、木质素等充当吸附剂来降低成本[1-4]。沸石是一族含水架状构造铝硅酸盐矿物。其内部有许多大小不一的开放性孔洞和通道,具有很大的比表面积(一般可达300～500m2/g),具有较强的吸附能力。沸石在我国及世界资源丰富,因此不少学者开展了沸石的加工利用研究。为了探索沸石对染料亚甲蓝的吸附性能,本实验在前期研究沸石对亚甲蓝的静态吸附的基础上[5],采用动态(装柱)处理的方式,探索流速、初始浓度、吸附剂量、离子强度、粒径以及紧密度等因素对沸石动态吸附亚甲蓝的影响,为开发廉价易制的吸附材料提供理论基础。1实验材料与方法1.1实验材料沸石(Na2O·Al2O3·xSiO2·yH2O)为不规则乳白色结晶,颗粒度试验≥55.0%,灼烧失重15.0%～30.0%,水可溶物≤1.5%,钙离子交换能力≥20.0mg/g,亚甲蓝(阳离子染料),硝酸钠(分析纯),氯化钠(分析纯),以上试剂购于上海国药集团化学试剂有限公司。1.2仪器兰格蠕动泵(保定兰格恒流泵有限公司),Z型层析柱(规格:2.6cm×20cm,上海精科实业有限公司),722N可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司),GIX-9070MBE数显鼓风干燥箱(上海博迅实业有限公司),KQ-C玻璃仪器烘干器(巩义市予华仪器有限责任公司),BS224S型分析电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)。1.3实验方法将一定质量的沸石放于玻璃管制成的吸附柱(直径2.6cm,长20cm),配制好一定浓度的溶液通过一个蠕动泵输送到吸附柱内,然后从下到上通过吸附柱以一定的流速流出来(如图1所示)。在一定时间间隔内,取出流出液,用可见分光光度法测流出液中的亚甲蓝浓度,测试亚甲蓝流出曲线。图1天然沸石柱吸附亚甲蓝的流程示意工程上规定,流出液中目标物的浓度达到进料液浓度的2%～5%时,便认为吸附柱穿透;流出液中目标物的浓度达到进料液浓度的95%～98%以上时,便认为床层饱和。本文规定吸附时的穿透时间为出口浓度第一个达到进料溶液浓度的2%以上时的时间点,饱和时间为