改性沸石吸附去除氨氮及再生研究

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1、北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：型丝日期：关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或

2、部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：二盈羞坐日期：塑』丝!：主叟导师签名：丁知n学位论文数据集。Yi

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6、6ll=--28681㈨㈣㈣㈣㈣中图分类号X523学科分类号530．2140论文编号1001020140170密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名程治化学号2011200170获学位专业名称化学工程与技术获学位专业代码081701课题来源自选项目研究方向化学工程论文题目改性沸石吸附去除氨氮及再生研究关键词氨氮，沸石，改性，吸附，再

7、生论文答辩日期2014．05．27宰论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师丁文明副教授北京化工大学化学工程评阅人1王永副教授北京化工大学化学工程评阅人2刘辉教授北京化工大学化学工程答辩委员会主席李秀金教授北京化工大学环境工程答辩委员1冯流教授北京化工大学环境工程答辩委员2王京刚副教授北京化工大学环境工程答辩委员3余江教授北京化工大学环境工程答辩委员4刘研萍副教授北京化工大学环境工程答辩委员5徐仲均副教授北京化工大学环境工程答辩委员6林爱军副教授北京化工大学环境工程注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3开发研究4．其它二．中图分类号在《

8、中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB厂r13745．9)斌学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。摘要改性沸石吸附去除氨氮及再生研究近年来，水体氨氮超标现象日益严重。河湖中超标的氨氮会导致水体富营养化，进而引起水中溶解氧减少并致使鱼虾等水生生物窒息死亡；饮用水中超标的氨氮会诱发人体的多种疾病。因此，对水体中氨氮的去除十分重要。本文用NaCl、KCI、CaCl2、MgCl2和BaCl2五种盐溶液改性天然沸石(N．Z)，对其中吸附量最大的盐改性沸石进行煅烧。发现用质量分数为10％的NaCI溶液浸泡N．Z24h后得到M

9、．Z一1为最佳的改性沸石，其吸附量为5．94mg／g，约为N．Z的1．9倍。表征结果显示：NaCl改性过程使0．2947mmolNa+通过离子交换作用进入每1克沸石中，其表面和内部孔结构基本没变，M．Z．1的吸附量的增加与Na+含量的增加正相关。间歇吸附速率试验表明：在相同粒径、吸附转速和初始氨氮浓度下，M．Z．1的吸附速率要大于N—Z，M．Z．1的伪二级动力学常数大于N．Z，说明M．Z一1的吸附速率更快，与试验结果一致；M．Z．1的吸附控制步骤为颗粒内扩散控制。吸附等温线研究显示，由Langmuir方程得到的M-Z一1的单分子层饱和吸附量为11．73mg／g，约为N—Z的1．

10、4倍；KL、KF和1／n值均表明M—Z一1的吸附能力及与氨氮的亲和力更好，吸附更优惠。热力学研究结果显示，M．Z．1吸附去除氨氮是一个自发、放热和熵减小的过程且M—Z．1的吸附自发性比N—Z好，高温不利于M—Z．1的吸附。机理验证试验显示，吸附过程主要是NH4+与Na+的离子交换过程。间歇再生试验表明：NaCl溶液的再生效果最好；常温下3％(wt％)NaCI溶液再生M．Z．13h，解吸率达90％，其再生活性比达80％。再生机理为Na+与r,rd4+的离子交换。连续试验结果表明：初始氨氮浓度为5．0mg／L、pH为8．O，空速为2．0h。1时，穿透体积倍数为250倍；吸附．再生循

11、环6次后，穿透体积倍数保持在130倍以上。结果显示，M．Z．1吸附去除氨氮在技术上可行，有较好的应用前景。关键词：氨氮，沸石，改性，吸附，再生11AMMoNIUMREMo、CA山FRoMⅥe舡ERBYMoDIFIEDZEOLITEANDTHEREGENER／如ⅡONSTUDYABSTRACT’Ihephenomenonofexcessiveammoniuminwatershasbecomingmoreandmoreseriousinrecentyears．Excessivenitrogeni