摘要：利用鄂爾多斯盆地白堊系的方沸石巖樣，通過提純和改性等處理制成多孔方沸石球，用于處理含氟水。用過的方沸石球經(jīng)再生處理也用于處理含氟水。實驗結(jié)果表明，多孔方沸石球和再生方沸石球都有明顯的除氟效果。對于100 mL濃度5.00 mg/L的含氟水，多孔方沸石球較佳的水處理工藝條件為：用量3.0 g，攪拌后靜置48 h。對于濃度3.00 mg/L的含氟水，一次水處理就能將F-濃度降到國家標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，除氟效率達(dá)60%。對于濃度5.00 mg/L的含氟水，2次水處理可以將F-濃度降到國家標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，除氟效率達(dá)80%。多孔方沸石球?qū)Ψx子的吸附符合Langmuir等溫式，吸附速度符合斑厄姆公式。再生方沸石球?qū)Ψx子的吸附也符合Langmuir等溫式，吸附速度也符合斑厄姆公式。多孔方沸石球和再生方沸石球的飽和吸附量相當(dāng)，這說明用過的方沸石球經(jīng)再生處理后活性基本恢復(fù)，可循環(huán)用于含氟水的處理。
鄂爾多斯盆地地處北溫帶，深居內(nèi)陸，屬典型的大陸性干旱.半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，水資源嚴(yán)重不足，且分布不均，造成環(huán)境脆弱。水文地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)，盆地深部白堊系賦存有豐富的地下水，是具有開發(fā)利用前景的含水巖體。但是盆地水文地質(zhì)條件復(fù)雜，在已探明的深層地下水中，相當(dāng)一部分水質(zhì)不好，特別是F-嚴(yán)重超標(biāo)(F->=3.0mg/l)，大部分地下水的F-為3.0~5.0 mg/l，是人畜不能飲用的苦咸水。目前，國內(nèi)外處理含氟水的方法很多，常用的主要有混凝法、吸附法、化學(xué)法、離子交換樹脂法、電凝聚、電滲析和反滲析法等。鄂爾多斯盆地地下水改良是一項量多面廣的區(qū)域性水治理工程，只有找到簡便、高效、成本低廉的除氟方法，才能達(dá)到規(guī)模治理的目的。
鄂爾多斯盆地鉆孔巖樣的微觀分析表明，白堊系普遍存在方沸石類礦物，只是方沸石含量不高。目前，國內(nèi)外關(guān)于沸除氟的研究有大量報道，關(guān)于方沸石除氟的研究報道較少，而采用方沸石含量不高的巖樣為原料進(jìn)而除氟的研究還鮮見報道。
本文以鄂爾多斯盆地白堊系方沸石巖為原料，通過提純、改性等處理，制成多孔方沸石球，進(jìn)而探討方沸石球的除氟和再生機理，期望找到一種成本低廉、行之有效的除氟方法，解決鄂爾多斯盆地水資源短缺的問題。
1實驗材料與方法
1.1多孔方沸石球的制備
實驗材料為鄂爾多斯盆地白堊系的鉆孔巖樣，經(jīng)破碎、篩分后選取小于100目的方沸石巖粉末，按照文獻(xiàn)的方法對其中方沸石進(jìn)行提純和改性。按85:10:5的重量比稱取改性方沸石粉末、造孔劑和粘結(jié)劑，充分混合，制成多孔方沸石球，在600°C的焙燒爐中焙燒2.5h，空氣中自然冷卻，干燥備用。具體參見http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
1.2多孔方沸石球的水處理工藝實驗
根據(jù)鄂爾多斯盆地水質(zhì)分析報告，分別配置幾種F-濃度不同的模擬水樣，用離子選擇電極法測出實際F-濃度。用容量250ml的錐形瓶每次量取100ml模擬水樣，加入一定用量的多孔方沸石球，攪拌后靜置一段時間，用離子選擇電極法測定上清液中F-濃度。改變實驗參數(shù)(多孔方沸石球的用量、靜置時間、起始F-濃度)，重復(fù)水處理工藝實驗，尋找較佳的水處理工藝條件。
1.3多孔方沸石球的再生實驗
采用溶液浸泡和高溫焙燒相結(jié)合的方法對用過的方沸石球進(jìn)行再生處理。浸泡采用濃度為1.0mol/l。的硫酸鋁鉀溶液，浸泡時間為24h。焙燒在500°C的焙燒爐中進(jìn)行，焙燒時間為4h。再生方沸石球的水處理工藝實驗同1.2。
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