改性沸石对水中氮磷和染料的吸附作用

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1、学校代码：10264研究生学号：M120306649上海海洋大学硕士学位论文改性沸石对水中氮磷和染料的吸附题目：作用英文题目：Adsorptionofphosphate,ammoniumanddyefromaqueoussolutionbymodifiedzeolites专业：环境科学与工程研究方向：水污染控制原理与技术姓名：方巧指导教师：林建伟二O一五年六月十日上海海洋大学博/硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名工作单位职称备注主席委员委员委员委员委员委员秘书答辩地点答辩日期上海海洋大学学位论文原创性声明本人

2、郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。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。除文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日上海海洋大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海海洋大学可以

3、将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月上海海洋大学硕士学位论文改性沸石对水中氮磷和染料的吸附作用摘要改革开放以来，中国的经济快速发展，大量含氮磷的生活污水和含染料的工业废水未经处理直接排放进入水环境中。氮磷是引起水体富营养化的重要因素，而染料大多有三致作用（致癌、致畸、致突变）。因此，氮磷废水和染料废水排入水体之前有必要先进行处理。天

4、然沸石是一种多孔材料，因其具有较大的比表面积和较高的阳离子交换容量而被广泛应用于水处理行业中。天然沸石能有效地去除阳离子污染物；通过改性后，改性沸石对阴离子污染物也有较好的去除效果。本文制备了镧-四氧化三铁联合改性沸石、溴化十六烷基吡啶改性沸石、羟基磷灰石-四氧化三铁联合改性沸石，并通过批量吸附实验考察了镧-四氧化三铁联合改性沸石对水中氮磷的吸附作用，以及溴化十六烷基吡啶改性沸石和羟基磷灰石-四氧化三铁联合改性沸石复合材料对水中阴离子染料的吸附作用，以期为应用改性沸石去除水中氮磷或阴离子染料提供帮助。采用天然

5、沸石、三价镧离子、二价铁离子、三价铁离子等作为原材料，制备了镧-四氧化三铁联合改性沸石，通过批量吸附实验考察了该改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附作用。结果表明镧-四氧化三铁联合改性沸石对水中的磷酸盐和氨氮具备较好的吸附去除能力。当溶液pH值由6逐渐增加到11时，镧-四氧化三铁联合改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附能力逐渐下降。Langmuir等温吸附模型能较好的拟合镧-四氧化三铁联合改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附平衡数据。根据Langmuir模型计算得到的镧-四氧化三铁联合改性沸石对水中磷酸盐和铵的最大单位吸附量分

6、别为12.9mg/g（以磷计）和6.99mg/g（以铵计）。镧-四氧化三铁联合改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附动力学过程可以采用准二级动力学方程较好地描述。升高反应温度增强了镧-四氧化三铁联合改性沸石对水中磷酸盐和铵的吸附。溶液存在的氯离子、硫酸根离子和碳酸氢根离子对镧-四氧化三铁联合改性沸石吸附磷无负面影响。溶液存在的钾离子对镧-四氧化三铁联合改性沸石吸附铵的负面影响最大，其次为钠离子，钙离子的负面影响最小。当溶液pH值为7时，镧-四氧化三铁联合改性沸石对磷和铵的吸附机制分别是配位体交换作用和阳离子交换作用。

7、采用溴化十六烷基吡啶（CPB）对天然沸石进行改性制备得到了CPB改性沸石，通过批量吸附实验考察了CPB改性沸石对水中阴离子染料甲基橙的去除作用。CPBI上海海洋大学硕士学位论文改性沸石对水中甲基橙的吸附能力随CPB负载量的增加而增加，CPB负载量最大的改性沸石对水中甲基橙的吸附能力最强。双分子层CPB改性沸石对水中甲基橙的去除率随吸附剂投加量的增加而增加，而CPB改性沸石对水中甲基橙的单位吸附量则随吸附剂投加量的增加而降低。双分子层CPB改性沸石对水中甲基橙的吸附平衡数据可以采用Langmuir等温吸附模型加

8、以描述。根据Langmuir模型计算得到的CPB负载量为341mmol/(kg沸石)的双分子层CPB改性沸石对水中甲基橙的最大吸附容量为63.7mg/g（303K和pH7）。准二级动力学模型适合用于描述双分子层CPB改性沸石对水中甲基橙的吸附动力学过程。pH和反应温度对双分子层CPB改性沸石吸附水中甲基橙的影响较小。采用天然沸石、可溶性磷酸盐、钙离子、二价铁离子、三价铁离子做为原材料，制备得到羟基磷