天然斜发沸石吸附去除水中氨氮机理研究

黄晓鸣^1,2，潘敏¹，陈天虎²，朱木兰¹，谢晶晶²

1. 厦门理工学院环境科学与工程学院2. 合肥工业大学资源与环境工程学院

摘 要：采用天然斜发沸石吸附去除水中氨氮,利用X射线衍射(XRD)和X荧光光谱(XRF)分析沸石的物相组成和化学成分。通过批试验考察p H、氨氮初始浓度和温度对沸石吸附氨氮的影响,通过吸附等温线、吸附热力学和吸附动力学的研究探讨天然斜发沸石吸附氨氮的机理。溶液p H=8时沸石对氨氮的吸附效果最佳。Freundlich吸附等温线较Langmuir能更准确描述天然斜发沸石吸附氨氮的过程,该吸附过程属优惠吸附。对吸附热力学参数计算得到吉布斯自由能变ΔG~0<0,熵变ΔH~0>0,说明天然斜发沸石吸附氨氮是自发的吸热过程;熵变ΔS~0>0说明氨氮在沸石上的分布较在水溶液中的分布倾向无序。吸附动力学符合准二级动力学方程,且随着氨氮初始浓度的增大,吸附反应的优惠程度降低。运用颗粒内扩散模型对实验数据的拟合结果表明吸附过程分为两个阶段:前30分钟主要是外表面吸附,30分钟后主要是颗粒内扩散。

关键词：斜发沸石;吸附;氨氮;热力学;动力学;