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沸石具有不飽和性,在水中主要吸附部分陽離子以達平衡。
沸石去除氨氮的原理為:
①兩種形式的氨氮自溶液本體向沸石表面遷移,部分分子態的氨氮在顆粒外表面動態吸附平衡;
②顆粒外表面流體界面膜內的傳質;
③顆粒內的擴散和分子態的氨氮在孔隙內的動態吸附平衡;
④離子態的氨氮在孔隙表面上的動態離子交換過程平衡;
⑤交換后的離子向溶液本體擴散。
斜發沸石除氨氮試驗方法—鞏義市豫嵩給排水器材廠
以斜發沸石為吸附劑處理氨氮廢水,研究了斜發沸石粒徑、反應時間、廢水pH、廢水氨氮初始濃度、斜發沸石用量對吸附的影響,分析了斜發沸石的吸附動力學和熱力學特征。結果表明,在298 K下,當斜發沸石用量為7g/100 mL,沸石粒徑小于1.5mm,廢水氨氮初始濃度為200 mg/L,pH為7,吸附時間為3 h時,廢水中氨氮的去除率可達到92.71%,斜發沸石吸附氨氮符合擬二級動力學方程。在溫度為298~318 K之間時,吸附等溫線更好地符合Freundlich方程。在此基礎上,熱力學計算發現,ΔH0 >0、ΔG0<0、ΔS0>0,表明氨氮在斜發沸石上的吸附是自發吸熱過程,以物理吸附為主。
沸石是一族架狀結構的多孔性含水鋁硅酸鹽礦物,硅氧四面體是其基本單位,其中部分Si4+被Al3+所取代,為了中和負一價的氧離子,就會有相應的金屬陽離子加入其中,這些與晶格聯系較弱的堿金屬(堿土金屬)和水分子較易與周圍水溶液中陽離子發生交換作用,因而沸石具有良好的離子交換選擇性能。又因沸石具有不同連接方式的的硅(鋁)氧四面體結構,沸石中便形成了大量的孔穴和孔道,因其表面積很大,大量分子進入其中,因而具有很好的吸附性能,故在污水處理中得到了廣泛的應用。此外,沸石種類繁多,但以斜發沸石處理氨氮廢水效果較滿意。研究人員用斜發沸石處理氨氮廢水均取得良好的效果。因此,本文對斜發沸石進行靜態實驗,探討了沸石粒徑、PH值、投加量等對吸附的影響,研究其吸附動力學、吸附等溫線及其熱力學,旨在為斜發沸石的應用提供一些息。
實驗部分
1.1實驗原料
實驗所用天然斜發沸石,產品來自本廠。
1.2儀器與試劑
試劑:氯化鈉溶液、硫酸鋅、氫氧化鈉、碘化鉀、 、酒石酸鉀鈉、氯化銨等,均為市售分析純化學品。
納氏試劑、模擬氨氮廢水:無水氯化銨溶于水中配制。
儀器:空氣浴振蕩器,7200可見分光光度計,XSB-70(B)200標準振動篩。
1.3實驗方法
在溫度298K下,取100ml一定濃度的氨氮廢水于250ml錐形瓶中,向其加入一定質量和粒徑的斜發沸石,將各錐形瓶置于空氣振蕩器中以200r/min的速度震蕩一定時間后靜置,取上清液,用納氏試劑分光光度法測定水樣的吸光度,由標準曲線計算出溶液中剩余氨氮濃度,比較不同實驗條件下,斜發沸石對氨氮吸附的影響,計算氨氮去除率和斜發沸石對氨氮的吸附量。
沸石促進生長,提高生產性能
我們知道高濃度的氨對腸道有毒,能加速腸道上皮細胞的死亡,沸石能吸附氨,從而延長了上皮細胞的生活周期,動物因此有更多的能量用于生生長。經研究表明,豬日糧中添加3-10%的沸石粉,可提
高日增重5-30%,降低飼料消耗2-11%;在產蛋雞日糧中添加1.5-3%的沸石粉,產蛋率提高14-19%,飼料消耗降低1%以上;在飼料中添加3-5%的沸石能有效提高雞產蛋量和飼料報酬;在奶牛精料中添加
8%的沸石粉,可使奶牛日產奶量增加7.11%,平均乳脂率提高0.2%;在羔羊飼料中添加1%的沸石粉。其體重提高8%且飼料消耗下降。
一些相關研究已經證明,沸石作為飼料添加劑可以促進豬生長的性能,并且不會對豬的產生負面影響。在飼料中加人1%-2%的低比例天然斜發沸石可以對豬的生長產生顯著影響。含有沸石的飼料可以改善豬的平均日增重和/或者飼料轉化率,也可以提高母豬的生產性能。飼料中加入沸石可以減緩食物通過消化道的速度,從而提高營養的利用率。沸石的作用效果主要與以下各參數相關:沸石的種類、純度、地理來源、理化性質、在飼料中占有的比例以及使沸石的功能持續作用于動物所需要的飼料和環境條件等。
試驗證明,含50%甲酸鈣、8%甲酸和42%天然斜發沸石的飼料添加劑能夠提高豬的生長速度和改善豬的飼料轉化率。在飼料中添加1.5%的上述添加劑,可以使測試組動物的 個月增重達到13.4 kg,而對照組對應的體重增加是8.3 kg;測試組的日增重是0.47 kg,對照組為0.29 kg;測試組的料肉比是3.13,而對照組為4 .7。