开发经过化学改性的斜发沸石颗粒以增强氨的去除效果

《Scientific Reports》：Development of chemically modified clinoptilolite granules for enhanced ammonia removal

　　

摘要

由于沸石具有良好的吸附性能，它们在水处理和废水处理中得到了广泛的研究和应用。在各种类型的沸石中，斜发沸石（以下简称Clin）是最常见的天然形式之一。然而，尽管其储量丰富，但天然斜发沸石在去除氨气方面的效率相对较低，这促使人们通过化学改性来提高其性能。在本研究中，通过使用氯化钠（NaCl）、磁铁矿（Fe₃O₄）、氢氧化钠（NaOH）对斜发沸石进行化学改性，开发出了一种具有改进吸附性能的颗粒吸附剂。在所有测试的改性方法中，NaAlO₂改性的斜发沸石（NaAlO₂/Clin）在所测试条件下表现出最高的吸附能力。在pH值为8、吸附剂用量为4克/升、接触时间为120分钟、初始氨浓度为100毫克/升的条件下，其吸附能力达到了39.84毫克/克。为了提高实际应用性，使用聚乙烯醇（PVA）作为粘合剂将NaAlO₂/Clin制成颗粒状吸附剂，这种颗粒吸附剂机械稳定性良好，便于处理和重复使用，最大吸附能力为24.42毫克/克。无论是粉末形式还是颗粒形式，其吸附数据都能很好地用朗缪尔（Langmuir）和弗伦德利希（Freundlich）等温模型进行描述。此外，这些颗粒在多次再生循环后仍保持了一定的重复使用性，表明它们在废水处理中去除氨气方面具有潜在的应用价值。