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第 35 卷 第 4 期 环 境 科 学 研 究 Vol.35,No.4
2022 年 4 月 Research of Environmental Sciences Apr.,2022
MnO /TiO 改性沸石去除矿井水中Fe2+和Mn2+ 的试验研究
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张春晖,王文倩,师学璐,全炳旭,杨 博,霍倩倩,王新玲
中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京 100083
摘要: 针对矿井水中Fe2+ 、Mn2+浓度超标及处理效果不稳定等问题,通过溶胶-凝胶法将纳米MnO2 和纳米TiO2 负载于天然斜发
沸石表面制备出MnO /TiO 改性沸石滤料,并分析了沸石改性前后的微观形貌和孔隙结构. 采用单因素动态吸附试验和
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Thomas 模型拟合探究了MnO /TiO 改性沸石对模拟矿井水水样中Fe2+ 、Mn2+ 的去除效果及机理,并考察水流速度、滤层厚度、
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溶液pH 及硬度对去除效果的影响. 结果表明:较天然沸石而言,MnO /TiO 改性沸石的比表面积、孔径、孔体积和阳离子交换量
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明显增大. 当水流速度为7 m/h、进水pH 为9.5、水质硬度为350 mg/L、滤层厚度为 110 cm 时,改性沸石对Fe2+ 、Mn2+ 的最大吸
附量分别为44.810、6.549 mg/g,且Thomas 模型能较好地拟合改性沸石对Fe2+ 、Mn2+ 的吸附动力学特征. 反冲洗试验结果表明,
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反冲洗强度为 13 L/(m ·s),反冲洗时间大于7 min 时,改性沸石的再生效果良好,可重复使用. 研究显示,本文制备的MnO /TiO
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改性沸石吸附滤料可为同步去除矿井水中Fe2+ 、Mn2+污染提供一种解决办法.
关键词: MnO /TiO 改性沸石;Fe2+ ;Mn2+ ;矿井水;动态吸附;Thomas 模型
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中图分类号: X703 文章编号: 1001-6929(2022 )04-1007-09
文献标志码: A DOI: 10.13198/j.issn.1001-6929.2021.09.13
Removal of Fe2+ and Mn2+ from Mine Water by MnO /TiO Modified Zeolites
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