專家將沸石進行處理制備出多孔質改性沸石顆粒,在靜態條件下,研究了改性沸石顆粒對重金屬離子Pb2+、Zn2+、Ni2+的吸附效果及條件。含Pb2+、Zn2+、Ni2+的電鍍廢水經改性沸石顆粒吸附后,廢水中Pb2+、Zn2+、Ni2+的含量低于國家排放標準。具體方法如下。
天然沸石取自河北圍場某礦,主要化學組成的質量分數為10,P2050.013,H2O10-99()o優質煙煤取自山西陽泉某礦,HC1溶液1.0mol/L,NaOH溶液1.0mol/L,NaCl溶液1.0mol/L,分別配制濃度為100()mg/L的Pb2+、Zn2+、Ni2+標準溶液,用時稀釋到相應濃度,試驗采用去離子水。
①?改性沸石顆粒的制備:
?? 取一定量的天然沸石和煙煤,分別用粉碎機粗碎至3?5mm,再分別用棒磨機細磨至200目左右,然后過200目篩。將沸石粉和煤粉按質量比2.5:1.0充分混勻,加入適量水攪拌擠壓成3mm顆粒狀,在100°C下烘干后,于650°C馬弗爐中灼燒60min,取出自然冷卻至室溫,用l.Omol/LNaCl溶液浸泡24h,每隔6h振蕩5min,然后撈出水洗至無Cl_,于110°C下烘干,即得改性沸石顆粒。
②?改性沸石顆粒對Pb2+、Zn2+、Ni2+的飽和吸附量在pH=5.0,吸附溫度為25C,向濃度分別為l000mg/L的Pb2+、Zn2+、Ni2+溶液中分別加入1.0g改性沸石顆粒,吸附時間為6h,每隔lh于振蕩器上振動3?5min,然后測定溶液中Pb2+、Zn2+、Ni2+的濃度。結果由表4-58可知,改性沸石顆粒對PW+、Zn2+、Ni2+的飽和吸附量大小為Pb2+>Zn2+>Ni2+。
表4-58改性沸石顆粒對Pb2+、Zn2+、Ni2+的飽和吸附量單位:mg/g
吸附劑 | Pb2+ | Ni2+ | Zn2+ |
改性沸石顆粒 | 105.2 | 67.5 | 58.6 |
③pH值對Pb2+、Zn2+、Ni2+去除率的影響。控制改性沸石顆粒的比表面積為1100m2/g,吸附時間為6h,在25°C下,取濃度為40mg/L的Pb2+、Zn2+、Ni2+溶液各50mL,分別加入50mg改性沸石顆粒,考察不同PH值對Pb2’Zn2+、Ni2+去除率的影響。
結果由表4-59可知:pH<4.0時,Pb2+、Zn2+、Ni2+的去除率較小,改性沸石顆粒對Pb2+、Zn2+、Ni2+的吸附量較小,不利于吸附;當PH>4.0時,改性沸石顆粒對Pb2+、Zn2+、Ni2+的吸附增加,Pb2+、Zn2+、Ni2+的去除率顯著增加;當PH>6.0時,Pb2+、Zn2+、Ni2+去除率接近1并開始出現沉淀。因此,pH值應在4.0?6.0之間,本試驗選擇pH值為5.0,濃度分別為40mg/L的Pb2+、Zn2+、Ni2+溶液經改性沸石顆粒吸附后,其Pb2+、Zn2+、Ni2+去除率均大于98%。