摘要：利用鄂爾多斯盆地白堊系的方沸石巖樣，通過(guò)提純和改性等處理制成多孔方沸石球，用于處理含氟水。用過(guò)的方沸石球經(jīng)再生處理也用于處理含氟水。實(shí)驗結果表明，多孔方沸石球和再生方沸石球都有明顯的除氟效果。對于100 mL濃度5.00 mg/L的含氟水，多孔方沸石球較佳的水處理工藝條件為：用量3.0 g，攪拌后靜置48 h。對于濃度3.00 mg/L的含氟水，一次水處理就能將F-濃度降到國家標準以?xún)�，除氟效率達60%。對于濃度5.00 mg/L的含氟水，2次水處理可以將F-濃度降到國家標準以?xún)�，除氟效率達80%。多孔方沸石球對氟離子的吸附符合Langmuir等溫式，吸附速度符合斑厄姆公式。再生方沸石球對氟離子的吸附也符合Langmuir等溫式，吸附速度也符合斑厄姆公式。多孔方沸石球和再生方沸石球的飽和吸附量相當，這說(shuō)明用過(guò)的方沸石球經(jīng)再生處理后活性基本恢復，可循環(huán)用于含氟水的處理。
鄂爾多斯盆地地處北溫帶，深居內陸，屬典型的大陸性干旱.半干旱季風(fēng)氣候區，水資源嚴重不足，且分布不均，造成環(huán)境脆弱。水文地質(zhì)勘探發(fā)現，盆地深部白堊系賦存有豐富的地下水，是具有開(kāi)發(fā)利用前景的含水巖體。但是盆地水文地質(zhì)條件復雜，在已探明的深層地下水中，相當一部分水質(zhì)不好，特別是F-嚴重超標(F->=3.0mg/l)，大部分地下水的F-為3.0~5.0 mg/l，是人畜不能飲用的苦咸水。目前，國內外處理含氟水的方法很多，常用的主要有混凝法、吸附法、化學(xué)法、離子交換樹(shù)脂法、電凝聚、電滲析和反滲析法等。鄂爾多斯盆地地下水改良是一項量多面廣的區域性水治理工程，只有找到簡(jiǎn)便、高效、成本低廉的除氟方法，才能達到規模治理的目的。
鄂爾多斯盆地鉆孔巖樣的微觀(guān)分析表明，白堊系普遍存在方沸石類(lèi)礦物，只是方沸石含量不高。目前，國內外關(guān)于沸除氟的研究有大量報道，關(guān)于方沸石除氟的研究報道較少，而采用方沸石含量不高的巖樣為原料進(jìn)而除氟的研究還鮮見(jiàn)報道。
本文以鄂爾多斯盆地白堊系方沸石巖為原料，通過(guò)提純、改性等處理，制成多孔方沸石球，進(jìn)而探討方沸石球的除氟和再生機理，期望找到一種成本低廉、行之有效的除氟方法，解決鄂爾多斯盆地水資源短缺的問(wèn)題。
1實(shí)驗材料與方法
1.1多孔方沸石球的制備
實(shí)驗材料為鄂爾多斯盆地白堊系的鉆孔巖樣，經(jīng)破碎、篩分后選取小于100目的方沸石巖粉末，按照文獻的方法對其中方沸石進(jìn)行提純和改性。按85:10:5的重量比稱(chēng)取改性方沸石粉末、造孔劑和粘結劑，充分混合，制成多孔方沸石球，在600°C的焙燒爐中焙燒2.5h，空氣中自然冷卻，干燥備用。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
1.2多孔方沸石球的水處理工藝實(shí)驗
根據鄂爾多斯盆地水質(zhì)分析報告，分別配置幾種F-濃度不同的模擬水樣，用離子選擇電極法測出實(shí)際F-濃度。用容量250ml的錐形瓶每次量取100ml模擬水樣，加入一定用量的多孔方沸石球，攪拌后靜置一段時(shí)間，用離子選擇電極法測定上清液中F-濃度。改變實(shí)驗參數(多孔方沸石球的用量、靜置時(shí)間、起始F-濃度)，重復水處理工藝實(shí)驗，尋找較佳的水處理工藝條件。
1.3多孔方沸石球的再生實(shí)驗
采用溶液浸泡和高溫焙燒相結合的方法對用過(guò)的方沸石球進(jìn)行再生處理。浸泡采用濃度為1.0mol/l。的硫酸鋁鉀溶液，浸泡時(shí)間為24h。焙燒在500°C的焙燒爐中進(jìn)行，焙燒時(shí)間為4h。再生方沸石球的水處理工藝實(shí)驗同1.2。
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