【摘 要】
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本研究采用碱熔融—水热法分别将高钙粉煤灰和低钙粉煤灰合成沸石。采用X 射线衍射分析(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)等对合成沸石进行表征,研究了合成沸石对溶液中硒(Ⅳ)的去除能力,分析了硒(Ⅳ)溶液的初始pH值、沸石投加量、初始浓度、接触时间、温度及共存阴离子对吸附过程的影响;对两种合成沸石去除硒(Ⅳ)
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本研究采用碱熔融—水热法分别将高钙粉煤灰和低钙粉煤灰合成沸石。采用X 射线衍射分析(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)等对合成沸石进行表征,研究了合成沸石对溶液中硒(Ⅳ)的去除能力,分析了硒(Ⅳ)溶液的初始pH值、沸石投加量、初始浓度、接触时间、温度及共存阴离子对吸附过程的影响;对两种合成沸石去除硒(Ⅳ)的性能进行分析比较;并初步探讨了沸石的再生性能。实验结果表明,由高钙粉煤灰合成的沸石主要成分为一种无名沸石,其化学分子式为Na6[AlSiO4]6·4H2O,而由低钙粉煤灰合成的沸石主要成分为八面沸石、P型沸石和一种无名沸石,其分子式为Na2O·Al2O3·3SiO2·6H2O;与粉煤灰相比,两种合成沸石的比表面积均大大增加。两种合成沸石对硒(Ⅳ)的吸附速率较快,反应时间360min达到平衡,且吸附过程符合一级反应动力学模型;硒(Ⅳ)的去除率受pH值影响较大,当pH<2.0时具有较好的吸附效果,硒(Ⅳ)的去除率随着初始浓度的增加而减小,随着投加量的增加先增加后减小;PO43-对硒(Ⅳ)的去除影响最显著;高钙粉煤灰合成沸石对硒(Ⅳ)的最大吸附量为6.02 mg/g,低钙粉煤灰合成沸石对硒(Ⅳ)的最大吸附量为5.36 mg/g。两种合成沸石对硒(Ⅳ)的吸附数据对Langmuir与Freundlich吸附等温线模型均具有较好的非线性拟合效果,也更加肯定了合成沸石吸附硒(Ⅳ)的过程属于优惠吸附。沸石再生实验表明,再生沸石对硒(Ⅳ)仍有较高的去除率,因此为了降低污染物处理成本,可将吸附饱和的粉煤灰合成沸石进行循环回收利用。综上所述,利用粉煤灰合成沸石不仅能够较高效的去除水体中的硒(Ⅳ),同时也实现了粉煤灰的资源化利用。
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