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15003865887 15038257928分子篩干燥劑脫除廢水中的重金屬離子
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2021-08-03
分子篩干燥劑脫除廢水中的重金屬離子
分子篩干燥劑是人工合成的泡沸石，是硅鋁酸鹽的晶體。分子篩干燥劑經(jīng)加熱失去結(jié)晶水，晶體內(nèi)形成許多孔穴，其孔徑大小與氣體分子直徑相近，且非常均勻，它能把小于孔徑的分子吸進(jìn)孔穴內(nèi)，把大于孔徑的分子擋在孔穴外，因此，它可以根據(jù)分子的大小把各種組分分離。正是由于分子篩干燥劑具有以上性能，所以它在廢水處理、干燥分離、氣體分離及清潔油品等領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用。
隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展及城市化建設(shè)的加劇，重金屬的使用范圍越來越廣泛，伴隨而來的嚴(yán)峻問題是水體受到了更加嚴(yán)重的重金屬污染。分子篩具有大量的孔道和空穴，比表面積較大。此外，分子篩干燥劑晶體內(nèi)部的籠內(nèi)充填著陽離子，并且部分硅(鋁)氧四面體的骨架氧帶有負(fù)電荷，因此，在這些離子周圍形成了強(qiáng)大的電場，產(chǎn)生了強(qiáng)大的靜電引力。這些特性使沸石分子篩具有良好的吸附性能，能夠吸附水中的重金屬。
斜發(fā)沸石能對Pb(pH在8.0左右)、Cd(pH<10.0)進(jìn)行有效吸附，去除率均能達(dá)到95％以上；當(dāng)有Cr(VI)存在時(shí)，Pb和cd的去除率大大降低，這是由于它們與鉻酸根反應(yīng)形成了化合物，降低了與沸石發(fā)生離子交換的親和力。有機(jī)物的存在對沸石吸附重金屬離子的影響不大，因?yàn)榉惺籽ê涂椎来笮∠拗屏擞袡C(jī)物的進(jìn)入。
采用靜態(tài)間歇法，含Pb2+廢水的pH及吸附時(shí)間對13X分子篩吸附Pb2+性能的影響，得出了最佳去除效果的優(yōu)化條件：廢水的pH接近中性，吸附時(shí)間為10min。通過吸附實(shí)驗(yàn)，確定了在Pb2+初始質(zhì)量濃度為20mg/L的條件下，13X分子篩干燥劑對Pb2+的吸附量為21.42mg／g。解吸實(shí)驗(yàn)表明：加入沉淀劑，濃縮洗脫液中的Pb2+以PbS的形式生成沉淀，為回收金屬鉛提供了可能；13X分子篩干燥劑在循環(huán)使用5次的條件下，對廢水中Pb2+的吸附率仍高達(dá)98％，重復(fù)使用性能良好。經(jīng)處理后的凈化水中Pb2+的質(zhì)量濃度小于0.4mg/L，顯著低于國家廢水排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978—1988)指標(biāo)(1.0mg/L)。13X分子篩干燥劑對Pb2+的主要吸附形式是離子交換和表面絡(luò)合反應(yīng)。