曾 嵘,施永生,周文庆,张先斌

(昆明理工大学建筑工程学院,云南昆明650500)

锰改性沸石去除水中砷的研究

曾 嵘,施永生,周文庆,张先斌

(昆明理工大学建筑工程学院,云南昆明650500)

研究了锰改性沸石(MOCZ)对水中砷的吸附效果、影响因素及其吸附除砷的机理。结果表明,当原水中的砷浓度为100μg·L-1时,在MOCZ与砷的质量比为100∶1、温度为25℃、接触时间为240 min、水样p H值为6～7的条件下,MOCZ对砷的去除率达到90%以上,吸附后水样中砷浓度为9.50μg·L-1,低于《生活饮用水卫生标准》的要求(≤10μg·L-1)。Langmuir吸附等温模型能较好地描述MOCZ对水中砷的吸附行为,拟合曲线的相关系数R2=0. 9856,初步推测为单层吸附。

锰改性沸石;砷;吸附;除砷

砷是一种广泛存在于自然界的非金属元素,砷和几乎所有的砷化合物都是剧毒的。砷在饮用水中通常以无机砷离子的形式存在,其中最主要的价态分别是As(Ⅲ)和As(V)[1]。目前,国内外的除砷技术主要有混凝法、吸附法、离子交换法、生物法和压力驱动膜法[2,3],其中吸附法应用范围最为广泛且十分有效,不会产生大量含砷泥渣,是饮用水除砷的首选方法[4]。高乃云等[5]采用氧化铁涂层覆盖石英砂并研究了其除砷效果,结果表明,氧化铁涂层砂的除砷效果明显,砷去除率超过95.0%。

作者在此研究了锰改性沸石(MOCZ)对水中砷的吸附效果及影响因素,初步探讨了其吸附除砷的机理。

1 实验

1.1 锰改性沸石的制备

采用MnSO4和KMnO4在沸石表面发生反应生成MnO2覆盖层来实现沸石的改性。其反应式如下:

2KMn O4+3 MnSO4·2H2O→5Mn O2+K2SO4+2 H2SO4

取100 m L 0.1 mol·L-1的KMn O4溶液和100 m L 0.15 mol·L-1的MnSO4溶液加入到250 m L锥形瓶中,反应一定时间后,称取一定量沸石(450℃下预处理2 h)放入锥形瓶,取出陈化一定时间,将陈化后的沸石用蒸馏水洗净,置于一定温度的马弗炉中煅烧一定时间,冷却,备用。……