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改性废分子筛去除废水中钙离子技术
时间:2020-11-20 作者:

在工业生产中,水硬度偏高,易在锅炉或热交换设备中结垢,引起换热效率下降,严重时还会引起装置爆炸等事故。人类饮用了硬度偏高的水,会增加各种结石病的发病率。因此,对一些用水水质要求较高的地方,都需要对进水进行除硬处理。目前,硬水软化方法有化学沉降法、离子交换法和加热法等。其中离子交换法应用较为广泛,采用的吸附材料主要有纤维和树脂,但这些吸附材料再生成本高,使用过程复杂,使得其推广应用受到一定制约。 分子筛具有较大的比表面积、吸附容量和活性,热稳定性好、抗化学作用性能强等优点,而被广泛应用于催化剂载体。在催化剂生产过程中,会产生大量的废分子筛,目前,这些废分子筛还没有得到很好的处置和利用。鉴于这种材料具有离子交换、选择性吸附和催化等独特性能,会对某些元素和重金属离子有较好的吸附作用,可在水处理中进行应用。 针对以上情况,笔者研究以废分子筛为原料,通过对其的改性研究,系统考察改性废分子筛对水中Ca2+的去除效果。 1实验部分 1.1实验仪器与材料 1.1.1仪器 SX-4-10箱式电阻炉,北京市光明医疗仪器厂;THZ-D恒温振荡器,江苏金城国胜实验仪器厂;101-OAB电热鼓风干燥箱,北京市光明医疗仪器厂;Optima7000全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪,珀金埃尔默仪器有限公司;pHS-25型酸度计,上海今迈实验仪器仪表公司;DT5-2B低速自动平衡离心机,上海实验仪器厂有限公司。 1.1.2材料 废分子筛:采自某化工厂催化裂化车间生产所产生的污泥,为催化裂化废分子筛催化剂,此分子筛为Y型,孔径为8nm。 1.2实验方法 1.2.1废分子筛的改性方法 用盐酸浸泡废分子筛2h,用去离子水清洗至中性后于恒温干燥箱中60℃干燥后,研磨,备用。 将经过预处理的废分子筛置于马弗炉中于180℃下焙烧2h,然后升温至500℃下继续焙烧4h,得到改性废分子筛吸附剂。 1.2.2吸附效果评价方法 (1)模拟水样的配制方法。用二水合氯化钙(分析纯)配制含Ca2+的标准溶液。根据实验中不同的需要稀释到不同的浓度。 (2)实验方法。取100mL模拟污水水样加入150mL具塞锥形瓶中,再加入一定量改性废分子筛吸附剂,调节pH后,置于恒温水浴摇床中,恒温振荡一定时间后,测试被吸附后水样中Ca2+含量,对吸附效果进行评价。 (3)分析测试方法。用一次性过滤器过滤水样后滴加硝酸酸化,采用电感耦合等离子光谱发生仪(ICP)测定水样中的Ca2+浓度,计算Ca2+的去除率及吸附容量,吸附容量的计算见式(1)。 式中:q———吸附容量,mg/g;m——吸附剂质量,g;V——水样的体积,L;C——吸附前水样中Ca2+质量浓度,mg/L;C0——吸附后水样中Ca2+质量浓度,mg/L。  

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