變性沸石濾料（共沉淀發(fā)）除氟能力比未改性沸石顯著提高

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本實驗研究將三氯化鋁作為變性劑，沸石濾料和石英砂作為載體，將氫氧化鋁以化學沉積的方法覆蓋在沸石和石英砂表面，然后再450℃條件下高溫焙燒，生產(chǎn)y-Al2O3覆蓋與沸石和石英砂表面，制成變性沸石和變性石英砂濾料；采用浸漬法使三價鋁離子進入沸石內部骨架空間進行離子交換制成變性沸石濾料。變性濾料的表面態(tài)和表面能均不同于未改性沸石和石英砂，變性過程使它們的表面特征產(chǎn)生了變化，比表面積增大，表面活性吸附位和活性吸附點增多，表面吸附能力增強。
  試驗結果表明，在靜態(tài)試驗中，未改性沸石濾料對水中氟有一定的去除率（30%-40%），說明沸石本身的吸附能力較強,變性沸石濾料（共沉淀發(fā)）除氟能力比未改性沸石顯著提高，在70%以上 ；變性沸石（浸漬法）濾料除氟效果最好，在靜態(tài)試驗中除氟濾穩(wěn)定在77%以上，對低濃度含氟水除氟率也較高，在含氟水接近中性條件下除氟率也較高。本實驗在實際推廣中意義不大，在動態(tài)過濾試驗中，也是浸漬法制備的變性濾料沸石除氟效果最好，吸附容量較高
 沸石濾料是一種含水的堿或堿金屬架狀鋁硅酸鹽礦物[17～21]，其礦物結構是硅氧（SiO4）四面體和鋁氧（AlO4）四面體按一定的規(guī)律排列成具有籠狀的骨架，具有很多大小均一的孔穴和通道。在孔穴和通道中存在許多沸石水，經(jīng)加熱其中水分可逸去，失水后的沸石，形成一個內表面很多的孔穴，其結構很像是疏松多孔的海綿體，具有很強的吸附性，可吸附大量的其它分子（如NH3、CO2、H2S等），填充沸石水的空缺，并保有很高強度。
  沸石濾料孔穴、通道大小均勻、固定，小于其直徑的物質能被吸附，大于其直徑的物質則不被吸附，從而對分子起著篩選作用。沸石能作吸附劑，主要靠它表面具有強大的包容力，而且還有較大的靜電力。因沸石晶格孔穴中分布有陽離子，同時部分格架氧也具有負電荷，從而在離子周圍形成了強大電場，故其吸附力特別強大。由于其吸附力的強大，對銨離子能有選擇地吸收交換。
  沸石濾料對于各種離子的選擇交換順序如下：
   Cs+>Rb+>K+> NH4+>Sr2+>Na+>Ca2+>Fe3+>Al3+>Mg2+>Li+
  所以，當沸石濾料用于氨氮的去除時，影響最大的為K+。由于城市污水中一般K+含量并不高，故沸石對氨離子有較高的選擇性。

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