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沸石去除氨氮影响因素的研究 摘要：
沸石具有一定去除氨氮的能力， 通过控制条件， 如温度 吸收时间 粒径及共存离子的其中之一影响因素， 在静态条件下确定沸石去除氨氮的最佳浓度， 接触时间， 以及最佳粒径的选择。
本文主要研究不同粒径的去除效果及存在共存离子对氨氮的影响。
Element Study on Removing off Ammonia Nitrogen in Water by Zeolite Abstract: Zeolite can remove off ammonia nitrogen. In the static condition, it can ascertain the optimal density, touching time and the most appropriate granule size of zeolite removing ammonia nitrogen, through controlling one of the factors, such as temperature, absorbing time, size and coexisting granule. The paper mainly the removing effect of different granule sizes as well as the influence of coexisting granule on ammonia nitrogen.
Key words:
Ammonia Nitrogen
Size
Zeolite
Removing
前言：
近年来， 随着社会的发展， 水中各种污染越来越严重， 有机物， 重金属，氨氮等。
都严重威胁着人类的生存发展。
所以对各种污染物的去除方法的研究在国内外发展迅速， 而利用沸石去除水中氨氮的研究也各有侧重的进行着。
本着对沸石去除效果以及各种因素 对去除率的影响的研究， 根据文献资料的查阅设计实验方案， 限定某一实验条件， 改变另一条件， 进而确定最佳接触时间， 控制水中氨氮浓度以增大沸石利用率， 选取最高利用去除率的粒径用于实际工业过程中， 测定其他负影响因素， 在去除过程中尽量降低这种干扰。
实验部分
1 药品与仪器
1000mg/l 氯化铵贮备液
酒石酸钾钠
钠氏试剂
蒸馏水 白银沸石 磨口锥形瓶， 50ml 比色管， 移液管， 20mm 比色皿， FA2004N 型电子天平，LG10-2.4A 型离心机， THZ-82A 型气浴恒温振荡器， VIS-723G 分光光度计
2 标准曲线绘制
吸取 0， 0.50， 1.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00ml 铵标准工作液分别于 50ml 比色管中， 加水至接近刻线， 加入 1ml 酒石酸钾钠溶液混匀， 加入 1ml 钠氏试剂定容后混匀。
静置十分钟左右， 在波长 420nm 处， 用光程 20mm比色皿， 以水为参考， 在 VIS-723G 分光光度计下测定吸光度
3 药品配制
酒石酸钾钠：
称取 50g 酒石酸钾钠溶于 100ml 水中， 加热煮沸以去除氨氮后， 放置至冷却， 定容至 100ml 钠氏试剂：
称取 16g 氢氧化钠， 溶于 50ml 水中， 充分冷却至室温， 另取 7g碘化钾和 10g 碘化汞溶于水， 然后将此溶液在搅拌下徐徐注入氢氧化钠溶液中用水稀释至 100ml 贮于聚乙烯瓶中， 密封保存， 有效期一年 4 实验方法 （1）
氨氮的分析方法——钠氏试剂比色法
（2）
吸附试验 静态：
称取一定量某沸石样品于烧杯中， 加入一定体积的试验用水， 固定转速， 35 摄氏度下搅拌一定时间， 分析溶液中剩余氨氮的浓度 5 实验步骤
（1）
准确称取 0.5000g 沸石于锥形瓶中 （2）
加入一定量铵标准工作液和蒸馏水， 使其呈不同浓度 （3）
调节恒温振荡器温度（35）
转速（200r/min）
选定振荡时间进行振荡 （4）
振荡完成后将液体加入离心管中， 调节转速（3000r/min）
离心 20min （5）
取上清液 2ml 于比色管中， 加蒸馏水至刻线， 摇匀 （6）
加入 1ml 酒石酸钾钠溶液， 摇匀， 再加入 1ml 钠氏试剂， 定容后再摇匀 （7）
静置 10min 后于 420nm 波长下在 VIS-723G 分光光度计下测量 6 实验内容 （1）
粒径影响实验
将已研磨好的沸石分为不同粒径， 选取目数为 20-30,30-40,40-50,60-70,80-90,100-120 目的沸石， 振荡时间设为 30min， 浓度选定为 40mg/l,80mg/l,120mg/l 进行以上步骤的实验。
数据如下：
Na度mol/L 温度℃ +浓pH 值 粒径 Mesh 时间 Min 初始浓度mg/L 45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
91. 9576
91. 9576
91. 9576
91. 9576
91. 957吸光度 A 平衡浓度mg/L 去除率% 吸附量mg/g 35 0 6. 8 20-30 30 0. 558 38. 0740
17. 19
1. 5810
35 0 6. 8 30-40 30 0. 327 22. 1955
51. 73
4. 7567
35 0 6. 8 40-50 30 0. 278 18. 8273
59. 05
5. 4303
35 0 6. 8 60-70 30 0. 276 18. 6899
59. 35
5. 4578
35 0 6. 8 80-90 30 0. 271 18. 3462
60. 10
5. 5265
35 0 6. 8 100-120
30 0. 280 18. 9648
58. 75
5. 4028
1. 100 75. 329 18. 08
3. 32535 0 6. 8 20-30 30 9
5
35 0 6. 8 30-40 30 0. 866 59. 2453
35. 57
6. 5425
35 0 6. 8 40-50 30 0. 808 55. 2585
39. 91
7. 3398
35 0 6. 8 60-70 30 0. 783 53. 5400
41. 78
7. 6835
35 0 6. 8 80-90 30 0. 787 53. 81541. 48
7. 628
6
91. 9576
137. 9364
137. 9364
137. 9364
137. 9364
137. 9364
137. 9364
0
5
35 0 6. 8 100-120
30 0. 792 54. 1586
41. 10
7. 5598
1. 629 111. 69 19. 03
5. 24835 0 6. 8 20-30 30 23
8
35 0 6. 8 30-40 30 1. 440 98. 7009
28. 44
7. 8471
35 0 6. 8 40-50 30 1. 383 94. 7828
31. 29
8. 6307
35 0 6. 8 60-70 30 1. 330 91. 1397
33. 93
9. 3593
35 0 6. 8 80-90 30 1. 336 91. 5521
33. 63
9. 2769
35 0 6. 8 100-120 30 1. 332 91. 2772
33. 83
9. 3318
（2）
共存离子影 响实验
选取粒径为 60-70 目 ， 分别测定在振荡时间为15min,30min,45min 时随氯化钠浓度变化对氨氮去除率的影响。
氯化钠浓度为0.05mol/l,0.1mol/l,0.15mol/l,0.20mol/l,0.25mol/l,0.3mol/l, 加 入 氯 化 铵 浓 度 为40mg/l. Na度mol/L 温度℃ +浓pH 值 粒径 Mesh 时间 Min 初始浓度mg/L 45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
吸光度 A 平衡浓度mg/L 去除率% 吸附量mg/g 35 0. 05 6. 8 60-70 15 0. 535 36. 4930
20. 63
1. 8972
35 0. 1 6. 8 60-70 15 0. 585 39. 9299
13. 16
1. 2098
35 0. 15 6. 8 60-70 15 0. 613 41. 8546
8. 97
0. 8249
35 0. 2 6. 8 60-70 15 0. 631 43. 0918
6. 28
0. 5774
35 0. 25 6. 8 60-70 15 0. 633 43. 2293
5. 98
0. 5499
35 0. 3 6. 8 60-70 15 0. 631 43. 0918
6. 28
0. 5774
35 0 6. 8 60-70 30 0. 276 18. 6899
59. 35
5. 4578
35 0. 05 6. 8 60-70 30 0. 529 36. 0806
21. 53
1. 9797
35 0. 1 6. 8 60-70 30 0. 585 39. 9299
13. 16
1. 2098
35 0. 15 6. 8 60-70 30 0. 600 40. 9610
10. 91
1. 0036
35 0. 2 6. 8 60-70 30 45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
45. 9788
0. 629 42. 9544
6. 58
0. 6049
35 0. 25 6. 8 60-70 30 0. 641 43. 7792
4. 78
0. 4399
35 0. 3 6. 8 60-70 30 0. 648 44. 2604
3. 74
0. 3437
0. 535 36. 493 20. 63
1. 89735 0. 05 6. 8 60-70 45 0
2
35 0. 1 6. 8 60-70 45 0. 603 41. 1672
10. 46
0. 9623
35 0. 15 6. 8 60-70 45 0. 621 42. 4045
7. 77
0. 7149
35 0. 2 6. 8 60-70 45 0. 614 41. 9233
8. 82
0. 8111
35 0. 25 6. 8 60-70 45 0. 621 42. 4045
7. 77
0. 7149
35 0. 3 6. 8 60-70 45 0. 633 43. 2293
5. 98
0. 5499
7 数据分析
从以上数据及图示可以看出随着粒径的变化去除率也发生变化， 20-40 目之间吸附效果明显增加， 去除效率变化较快， 60 目以上去除率去除率基本保持不变， 故在实际应用中应选择 50-60 目的沸石， 既可以降低处理沸石的费用， 又可以使氨氮得到较好的去除效果。
生活水往往含有较多的杂质， 尤其是工业废水， 生活污水， 含有较多重金属， 有机物等。会对沸石去除效率产生一定的影响， 通过加入不同浓度的氯化钠溶液， 进而熟悉沸石吸附的一般规律， 掌握氯化钠对沸石吸附的氨氮的解析原理。
从以上图示可以看出随着氯化钠浓度的提高， 沸石对氨氮的去除率明显降低， 尤其是振荡时间为三十分钟， 浓度达到 0.3mol/l时， 去除率几乎为零。
所以实际应用中应予以充分考虑。
结论：
水污染已经成为威胁人类未来生存发展的最重要因素， 所以对污水的处理， 去除各种污染物则不仅关系到我们今天的健康生活， 还关系到未来人类的发展之路， 生存之道。
本文通过利用不同粒径天然沸石对不同浓度的铵溶液的去除率的测定， 确定了除氨氮的最佳粒径， 同时研究了共存离子对去除率的影响， 钠离子通过静电吸附及其他作用的确降低了沸石的去除效果， 可作为解析之用。
参考文献：