1 引言

　　鉻是環(huán)境污染的主要有毒金屬之一(谷月霞等，2009).微量的Cr3+是人體所必需的，但過量攝入即會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，并有致癌作用(聶寧等，2013; 王林，2011;張英等，2012).而如今冶金、化工、電鍍等多個(gè)行業(yè)每天都排放著大量的含鉻廢水，這種重金屬廢水很難被微生物降解(張惠靈等，2006).目前含鉻廢水的處理方法常采用還原中和、離子交換法、鉻酸鋇沉淀以及活性炭吸附等方法(張煥禎等，2013)，近年來對(duì)于六價(jià)鉻的處理研究較多(楊慧芬等，2010)，而對(duì)于去除三價(jià)鉻的研究較少.三價(jià)鉻的毒性雖然比六價(jià)鉻小，但是其在自然界中可向六價(jià)鉻轉(zhuǎn)化(隋艷明等，2009)，而且環(huán)境中的膠體對(duì)三價(jià)鉻有強(qiáng)烈的吸附作用，因而鉻可以從水中進(jìn)入土壤(劉榮香，2012; 謝曉鳳和王京剛，2002).防止廢水中的鉻進(jìn)一步對(duì)土壤產(chǎn)生污染，同時(shí)六價(jià)鉻易被還原成三價(jià)鉻(鄭禮勝等，1997)，研究三價(jià)鉻的去除意義重大.

　　粉煤灰是火力發(fā)電的固體廢棄物，通常每消耗4 t煤，就會(huì)產(chǎn)生1 t粉煤灰.粉煤灰產(chǎn)量在逐年增加，2011年，中國粉煤灰產(chǎn)量為4.98億t， 2013，中國粉煤灰產(chǎn)量即達(dá)到了5.32億t.大量的粉煤灰不加處理，就會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染大氣，若排入水系會(huì)造成河流淤塞(Moutsatsou et al., 2006; Lee et al., 2001)，而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會(huì)對(duì)人體和生物造成危害(Musyoka et al., 2012; Izidoro et al., 2013; Abdel Rahman et al., 2009).因此，粉煤灰資源化利用越來越引起人們的重視.其中粉煤灰合成沸石是一個(gè)非常好的途徑，近年來國內(nèi)外許多研究者展開了用粉煤灰合成沸石處理廢水的研究，研究發(fā)現(xiàn)合成的沸石主要結(jié)構(gòu)為硅鋁四面體(吳德意等，2005;杜黎明，2006)，具有三維網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、二維通道，有很多可交換的K+，Na+，Ca2+和Mg2+，具有很強(qiáng)的離子交換能力，因此在水處理中具有廣泛的應(yīng)用(郭永龍等，2003; 王焰新等，2003).

　　粉煤灰合成沸石的合成方法也是國內(nèi)外研究的重要內(nèi)容，根據(jù)國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道，利用粉煤灰合成沸石方法可歸納為如下幾種：原位水熱反應(yīng)法(Wang et al., 2008)、堿融-水熱反應(yīng)法(Shigemato et al., 1993)、兩步反應(yīng)法(Tanaka et al., 2004)、微波輔助法(Tanaka et al., 2008).原位水熱法是利用粉煤灰(FA)直接與堿溶液反應(yīng)合成沸石;堿熔-水熱反應(yīng)法是先將粉煤灰與堿活性劑(如NaOH等)在550～900 ℃溫度下反應(yīng)1h后，得堿融粉煤灰熟料，然后再利用水熱法合成沸石;兩步反應(yīng)法是先將粉煤灰與堿溶液在一定溫度下反應(yīng)溶解出其中的硅溶液后，再用所得硅溶液作為合成沸石的硅源合成沸石;微波輔助法是在粉煤灰與堿液反應(yīng)時(shí)，采用微波輔助方法加速反應(yīng)過程.綜合合成沸石的繁瑣程度和合成沸石性能，本文采用堿熔-水熱法合成沸石，并研究了合成沸石對(duì)三價(jià)鉻的吸附過程及影響因素.

　　2 材料與方法

　　2.1 材料制備

　　2.1.1 粉煤灰及沸石制備

　　本文采用的粉煤灰取自河北某一電廠.粉煤灰合成沸石的制備方法采用堿熔-水熱法，具體如下：粉煤灰和NaOH的比例為1 ∶ 1.2，稱取18 g粉煤灰，21.6 g NaOH放入坩堝中混合均勻，之后放入馬弗爐中，600 ℃下熔融3 h，取出后粉碎與水混合，比例為17.25%，混合后置于三口燒瓶中再放入恒溫水浴鍋于80 ℃下攪拌2 h，取出后放入反應(yīng)釜中，放入烘箱中結(jié)晶9 h，取出清洗至pH 7~9左右，然后置于表面皿內(nèi)放入烘箱內(nèi)直至干燥為止，烘干后用研缽磨碎過100目篩備用.

　　2.1.2 粉煤灰及其合成沸石的表征

　　對(duì)粉煤灰及其合成沸石進(jìn)行了XRD、SEM、比表面積及其成分分析，分析方法具體如下.

　　1)X射線衍射(XRD)分析：XRD分析的整個(gè)過程是獲取待測(cè)物質(zhì)的粉末射線圖，測(cè)定衍射線所對(duì)應(yīng)的晶面間距d和相對(duì)強(qiáng)度I/I0，然后查索引，核對(duì)卡片.本實(shí)驗(yàn)采用XRD，技術(shù)參數(shù)為Cu靶Kα衍射，掃描速率0.02%，連續(xù)掃描方式.與標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照，確定各晶相組成及礦物定性成分.所用儀器為日本的Rikaku D/max-RB(Rikaku).

　　2)SEM分析：粉煤灰及其合成沸石的表面形態(tài)由掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)定，樣品在1000~10000倍下觀測(cè).儀器型號(hào)為日本的S-3000N(Hitachi).

　　3)成分分析：粉煤灰及合成沸石的化學(xué)成分采用飛利浦PW2404 X射線熒光光譜儀測(cè)定，根據(jù)GB/T14506.28-93硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法X射線熒光光譜法測(cè)定主、次元素量.

　　4)比表面積(SSA)：采用比表面分析儀在77 K下通過氮吸附實(shí)驗(yàn)測(cè)定，在吸附實(shí)驗(yàn)前，約3 g 的粉煤灰和0.1 g 的合成沸石在200 ℃真空狀態(tài)下脫氣2 h.吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過BET公式計(jì)算得到比表面積.所用儀器型號(hào)為美國康塔公司的QuadraSorb SI.

　　2.2 吸附實(shí)驗(yàn)

　　所有實(shí)驗(yàn)都在200 mL錐形瓶、恒溫振蕩培養(yǎng)箱180 r · min-1下進(jìn)行，反應(yīng)溶液體積為100 mL.

　　2.2.1 Cr3+溶液制備

　　取一定量的分析純CrCl3 · 6H2O(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)，用蒸餾水制備Cr3+儲(chǔ)備液，濃度為1000 mg · L-1，再用儲(chǔ)備溶液配制不同濃度的Cr3+溶液.

　　2.2.2 合成沸石吸附Cr3+性能研究

　　1)接觸時(shí)間的影響：Cr3+濃度為800 mg · L-1，溫度為25 ℃，吸附劑投加量為5 g · L-1，振蕩時(shí)間共計(jì)360 min，不同時(shí)間段分別取樣離心去除固體吸附劑.

　　2)pH值的影響：Cr3+濃度為800 mg · L-1，溫度為25 ℃，吸附劑投加量為5 g · L-1，攪拌時(shí)間根據(jù)上面試驗(yàn)結(jié)果確定為100 min，初始溶液pH值為：2.0~12.0，即在Cr3+溶液與合成沸石混合之前，調(diào)節(jié)Cr3+溶液的pH，用1 mol · L-1的HCl或NaOH將反應(yīng)溶液調(diào)到設(shè)定的pH值，pH值采用pH計(jì)(E-201-C-9)測(cè)定，調(diào)節(jié)好pH后再將Cr3+溶液與粉煤灰合成沸石混合振蕩.

　　3)粉煤灰合成沸石投加量的影響：Cr3+濃度為800 mg · L-1，溫度為25 ℃，pH值根據(jù)上面試驗(yàn)結(jié)果確定為6.5，攪拌時(shí)間為100 min，吸附劑投加量為1～20 g · L-1.

　　4)Cr3+初始濃度的影響：溫度為25 ℃，pH值為6.5，攪拌時(shí)間為100 min，吸附劑投加量根據(jù)上面實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定為5 g · L-1，Cr3+濃度10～1000 mg · L-1.

　　5)吸附等溫線：吸附等溫線在25 ℃、35 ℃、45 ℃下進(jìn)行研究，Cr3+溶液濃度為10～1000 mg · L-1.pH為6.5，攪拌時(shí)間為100 min，吸附劑投加量根據(jù)上面試驗(yàn)結(jié)果確定為5 g · L-1.

　　6)沸石再生實(shí)驗(yàn)：將吸附飽和的沸石在60 ℃下烘干.制備1 mol · L-1的NaCl溶液，取25 mL的NaCl溶液，與2 g烘干固體混合，混合震蕩100 min，離心收集上清液，再將25 mL的NaCl溶液與固體混合，振蕩、離心、收集上清液，重復(fù)3次.將固體在60 ℃下烘干.

　　再用再生沸石去除Cr3+，Cr3+濃度為800 mg · L-1，再生沸石投加量分別為1、2、3、4、5、10、20 g · L-1.pH值為6.5，攪拌時(shí)間為100 min.

　　7)樣品分析：上述吸附實(shí)驗(yàn)吸附平衡后取樣快速離心后去除固體吸附劑，利用0.45 μm醋酸纖維膜過濾水樣，過濾液中Cr3+濃度待測(cè).Cr3+濃度采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-OES，Plasma Quad 3，英國VG公司)測(cè)定.然后按下列公式計(jì)算去除率和吸附量：

　　

　　式中，C0和Ce分別表示Cr3+初始濃度和吸附平衡濃度(mg · L-1)，W為吸附劑投加量(mg · g-1).

　　3 結(jié)果與分析

　　3.1 合成沸石的表征

　　粉煤灰及其合成沸石化學(xué)組成如表 1所示.表 1結(jié)果表明，參考美國《粉煤灰、燒結(jié)或天然的火山灰作為混凝土礦物摻合料的標(biāo)準(zhǔn)》ASTM C618，本文采用的粉煤灰的SiO2+Al2O3+Fe2O3<70%，屬Class C級(jí).與粉煤灰相比，合成沸石中各化學(xué)成分含量略有降低，但Na2O的含量大幅增加，這可能是由于合成沸石過程中堿活性劑采用的是NaOH，Na+作為可交換離子留在了合成沸石中.

 表1 粉煤灰及其合成沸石化學(xué)組成(wt)

　　如圖 1所示，粉煤灰的主要成分為石英、CaO、赤鐵礦和石膏.合成沸石的主要成分為無名沸石，分子式為Na6[AlSiO4]6 · 4H2O，其次為碳酸鈉.

 圖1 粉煤灰及其合成沸石的XRD圖譜

　　粉煤灰及其合成沸石的表面形貌利用掃描電子顯微鏡進(jìn)行分析，結(jié)果如圖 2所示.圖中結(jié)果表明粉煤灰表面光滑，由圓球形的小顆粒組成(圖 2a)，而轉(zhuǎn)變成沸石后，表面變得粗糙，并伴有一定的結(jié)晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)出(圖 2b).

 圖2 粉煤灰及其合成沸石掃描電鏡

　　經(jīng)分析，粉煤灰的比表面積為0.0677 m2 · g-1，而粉煤灰合成沸石的比表面積增加到8.360 m2 · g-1，這表明粉煤灰合成沸石后，比表面積大大增加.

　　3.2 pH值的影響

　　pH值是影響吸附試驗(yàn)的重要因素.合成沸石去除Cr3+隨pH值的變化如圖 3所示.由圖 3可知，pH值為2.0時(shí)，去除率達(dá)63.14%，隨著pH值的升高，去除率也隨之增大，當(dāng)pH值為6.0時(shí)，去除率達(dá)到66.30%，此后增長(zhǎng)較為緩慢，當(dāng)pH值達(dá)到12.0時(shí)，去除率為66.5%.這是由于當(dāng)pH值較低時(shí)，溶液中存在大量的H+，與Cr3+形成競(jìng)爭(zhēng)性吸附，從而使合成沸石對(duì)Cr3+去除率降低.但pH 2.0時(shí)的Cr3+去除率只比pH 值為6.0時(shí)的去除率低了3.16%，這表明H+與Cr3+競(jìng)爭(zhēng)吸附的能力較弱.當(dāng)pH值升高，溶液達(dá)到堿性環(huán)境時(shí)，溶液中的OH-又易與Cr3+結(jié)合形成Cr(OH)3沉淀，此時(shí)，不僅有合成沸石對(duì)Cr3+的吸附，還有氫氧化物的沉淀作用，而且沸石的沉降性加速了這種沉淀，因此，在pH值較高時(shí)，Cr3+的去除率較大.但是從實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況觀察，在pH值從2.0升到12.0的過程中，去除率增加不大，說明pH值對(duì)粉煤灰合成沸石去除Cr3+的影響不大.而且，隨著pH值的增大，合成沸石的沉降性變差.綜合考慮去除率和沉降效果，原水的pH值在2.0~12.0都可直接進(jìn)行處理，不需要調(diào)節(jié)pH值，即不考慮pH值對(duì)合成沸石除鉻效果的影響.

 圖3 pH值對(duì)粉煤灰合成沸石除Cr³⁺效果的影響(Cr³⁺初始濃度為800 mg · L^-1; 沸石投加量為5 g · L^-1; 吸附時(shí)間為100 min，溫度為25 ℃)

　　3.3 沸石投加量的影響

　　Cr3+去除率和吸附量隨沸石投加量的變化如圖 4所示.由圖 4可以看出，隨著投加量的增加，去除率也迅速升高，而吸附量隨之減小.當(dāng)投加量達(dá)到5 g · L-1時(shí)，去除率達(dá)到65.18%，此后Cr3+去除率隨沸石投加量的增加而緩慢增加，Cr3+吸附量隨沸石投加量的增加而緩慢降低，最后當(dāng)投加量增加到20 g · L-1時(shí)，去除率穩(wěn)定在68.19%，Cr3+吸附量降低到27.37 mg · g-1.基于考慮節(jié)約沸石用量，同時(shí)又保證Cr3+的去除效果，本文后面的實(shí)驗(yàn)采用的投加量為5 g · L-1.

 圖4 投加量對(duì)粉煤灰合成沸石去除Cr³⁺效果的影響(Cr³⁺初始濃度為800 mg · L^-1; pH為6.5; 吸附時(shí)間為100min，溫度為25 ℃)

　　3.4 初始濃度的影響

　　Cr3+溶液的初始濃度對(duì)合成沸石去除Cr3+的影響如圖 5所示.如圖所示，隨著Cr3+濃度的增加，去除率降低，Cr3+濃度從0增加到200 mg · L-1之前時(shí)，去除率降低比較緩慢，去除率均在95%以上，在濃度增加到200 mg · L-1時(shí)急劇下降至90.66%.此后的下降又逐漸趨緩，濃度為600 mg · L-1時(shí)，去除率下降至78.47%，此后的降低速度加快，直至Cr3+濃度達(dá)到1000 mg · L-1時(shí)，去除率降至50.52%.然而，單位沸石的Cr3+吸附量隨Cr3+濃度的增加而增加，這說明Cr3+濃度越高沸石上吸附位的利用率越大，在800 mg · L-1時(shí)單位吸附量達(dá)到最大為107.5 mg · g-1.

 圖5 初始濃度對(duì)除Cr³⁺效果的影響(投加量為5 g · L^-1; pH為6.5; 吸附時(shí)間為100 min，溫度為25 ℃)

　　3.5 接觸時(shí)間和吸附動(dòng)力學(xué)

　　合成沸石去除Cr3+隨接觸時(shí)間的變化如圖 6所示.圖 6結(jié)果顯示，合成沸石對(duì)Cr3+的吸附能力較為迅速，隨振蕩時(shí)間增長(zhǎng)，Cr3+的去除率升高，接觸時(shí)間為60 min時(shí)，去除率達(dá)到66.15%，此后隨著時(shí)間的增加，Cr3+去除率的增加開始變得緩慢，當(dāng)振蕩時(shí)間達(dá)到100 min時(shí)，去除率穩(wěn)定在66.39%.本文后面的實(shí)驗(yàn)時(shí)間接觸確定為100 min.

 圖6 接觸時(shí)間對(duì)粉煤灰合成沸石去除Cr³⁺效果的影響(Cr³⁺初始濃度為800 mg · L^-1; 投加量為5 g · L^-1; pH為6.5；溫度為25 ℃)

　　另一方面，為了分析Cr3+在粉煤灰合成沸石上的吸附過程，本文采用一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型分析以上以接觸時(shí)間為控制變量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型公式如下：

　　

　　其中，qe和qt分別為吸附平衡時(shí)和吸附t時(shí)后的吸附量.k1(min-1)和k2(g · mg-1 · min-1)分別為一級(jí)和二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的速率系數(shù).

　　利用一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和二級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，做ln(qe-qt)和t 及t/qe 對(duì)t的曲線，動(dòng)力學(xué)參數(shù)由所繪制曲線的斜率和截距計(jì)算而得. 表 2中結(jié)果表明二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的擬合系數(shù)(R2=0.9999)高于一級(jí)動(dòng)力學(xué)的擬合系數(shù)(R2=0.7299).因此，二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)粉煤灰合成沸石Cr3+吸附過程具有較好的解釋效果.由二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型預(yù)測(cè)得到的平衡時(shí)吸附量qe值為106.4 mg · g-1.所得速率常數(shù)k2為0.0103 g · mg-1 · min-1.

 表2 一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型參數(shù)

　　3.7 吸附等溫線

　　吸附等溫線對(duì)于揭示吸附劑和吸附質(zhì)之間的吸附機(jī)理具有重要作用，對(duì)于粉煤灰合成沸石對(duì)Cr3+吸附過程，本文采用Langmuir和Freundlich等溫線模型描述吸附過程.Langmuir等溫線模型如下所示：

　　

　　式中，b代表吸附平衡系數(shù)(L · mg-1)，它與吸附的自由能有關(guān)系.Qm是最大單層吸附量.qe是平衡濃度為Ce(mg · L-1)時(shí)的單位質(zhì)量吸附劑的吸附量(mg · g-1).

　　另一種Freundlich等溫式，也是一種常見的形式，其標(biāo)準(zhǔn)形式為:

　　

　　式中，Kf和n是Freundlich等溫線參數(shù)，分別代表相對(duì)吸附能力和吸附強(qiáng)度.Ce和qe同Langmuir吸附等溫線模型.nf為0.1~1時(shí)為有利吸附.

　　兩個(gè)等溫式中qe的計(jì)算采用

　　

　　式中，C0、C1分別為原水和吸附平衡時(shí)的質(zhì)量濃度(mg · L-1);V為原水體積(L);m為吸附劑沸石的質(zhì)量(g).

　　對(duì)在不同溫度下得到的吸附實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用Langmuir方程進(jìn)行非線性擬合，擬合曲線如圖 7所示，所得Langmuir等溫線系數(shù)列于表 3中.Langmuir等溫線擬合所得可決系數(shù)較高，在25 ℃、35 ℃和45 ℃分別為0.9756，0.9755，0.9756，表明實(shí)驗(yàn)值與等溫線擬合值具有較高的吻合性.b為0.0457～0.0987，在0～1之間，這表明一過程屬于有利的吸附過程，即有利于粉煤灰合成沸石對(duì)Cr3+的去除，所得最大吸附量Qm為109.443-111.655 mg · g-1.

 圖7 粉煤灰合成沸石除Cr³⁺吸附等溫線非線性擬合(pH=6.5，吸附時(shí)間=100 min，沸石投加量為5 g · L^-1)

 
表3 Langmuir和Freundlich模式非線性擬合結(jié)果

　　線擬合值具有較高的吻合性.b為0.0457～0.0987，在0～1之間，這表明一過程屬于有利的吸附過程，即有利于粉煤灰合成沸石對(duì)Cr3+的去除，所得最大吸附量Qm為109.443-111.655 mg · g-1.

　　Freundlich等溫線非線性擬合結(jié)果見圖 7和表 3所示，計(jì)算得到的Kf 為22.97~29.01，nf為3.75~4.20.擬合吸附相關(guān)系數(shù)為0.9016～0.9127，低于Langmuir等溫線擬合系數(shù)，這表明Langmuir等溫線模型較為適合粉煤灰合成沸石去除Cr3+實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合.

　　本文作者也對(duì)已發(fā)表文獻(xiàn)中各種沸石除Cr3+能力做了比較，結(jié)果如表 4所示.由于不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)定的條件不一樣，因此難以比較哪種沸石除Cr3+能力強(qiáng).但是仍然可以看出，本研究中的粉煤灰合成沸石的除Cr3+能力還是很強(qiáng)的.同時(shí)，作為由固體廢棄物粉煤灰制得的吸附劑，是易得且環(huán)保的，可以作為一種有效的吸附劑用于重金屬Cr3+的去除.

 表4 各種天然和合成沸石除Cr³⁺能力比較

　　3.8 吸附熱力學(xué)

　　根據(jù)Langmuir吸附等溫線計(jì)算得到的吸附參數(shù)b，計(jì)算熱力學(xué)參數(shù)，即焓變(ΔH)，熵變(ΔS)和吉布斯自由能變(ΔG)，計(jì)算公式如下：

　　

　　計(jì)算結(jié)果列于表 5中.計(jì)算得到的吉布斯自由能變(ΔG)在25 ℃，35 ℃和45 ℃下分別為6.23 kJ · mol-1，5.71 kJ · mol-1和5.19 kJ · mol-1.吉布斯自由能為正值表明Cr3+在粉煤灰合成沸石上的吸附是不自發(fā)的過程.據(jù)報(bào)道，如果ΔG在-400～80 kJ · mol-1之間，說明吸附以化學(xué)吸附為主，這也印證了本文中粉煤灰合成沸石吸附Cr3+主要是通過離子交換來實(shí)現(xiàn)的(因?yàn)殡x子交換過程屬于化學(xué)反應(yīng)).

 表5 粉煤灰合成沸石除Cr³⁺吸附熱力學(xué)參數(shù)

　　計(jì)算所得焓變(ΔH)為21.75 kJ · mol-1，這表明粉煤灰合成沸石Cr3+吸附過程為吸熱反應(yīng).計(jì)算所得熵變?yōu)棣�S=52.08 J · mol-1 · K-1，為正值，這表明固液界面的隨機(jī)性增加.溫度升高Cr3+吸附能力增加主要是由于Cr3+擴(kuò)散速率的增加，擴(kuò)散是吸熱過程(Niu et al., 2012).

　　3.9 再生沸石除Cr3+性能研究

　　本文利用NaCl對(duì)沸石進(jìn)行再生，再生后對(duì)離心分離所得的NaCl溶液中的Cr3+濃度進(jìn)行測(cè)定，利用公式(10)計(jì)算Cr3+的解析率：

　　

　　式中，CM為解吸后NaCl溶液中Cr3+的濃度(mg · L-1);V是NaCl溶液體積(L);qe為吸附容量;W 為吸附劑的質(zhì)量(g).計(jì)算得出Cr3+的解析率為75.19%，表明再生后的合成沸石中仍然含有Cr3+.

　　利用再生沸石去除Cr3+(濃度為800 mg · L-1)，去除效果與原沸石進(jìn)行比較，如表 6所示.由表 6

 表6 再生沸石對(duì)Cr³⁺的去除效果(Cr³⁺初始濃度=800 mg · L^-1，pH=6.5，吸附時(shí)間=100 min)

　　可以看出，與原沸石的除Cr3+效果相比，再生沸石對(duì)三價(jià)鉻的去除率有所下降，但下降幅度并不是很大，在9%到14%之間，可以二次利用.具體參見污水寶商城資料或http://szhmdq.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　4 結(jié)論

　　粉煤灰合成沸石對(duì)廢水中的Cr3+有較好的吸附效果，吸附過程符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，且符合Langmuir吸附等溫線.在Cr3+濃度為800 mg · L-1，沸石投加量5 g · L-1，25 ℃吸附100 min的條件下，合成沸石對(duì)Cr3+的去除效果較好，去除率為66%.pH在2.0~12.0之間，合成沸石對(duì)Cr3+都具有較高的去除率，這表明原廢水的pH在處理之前基本不用調(diào)節(jié).而且再生實(shí)驗(yàn)表明，再生沸石也具有較高的Cr3+去除能力，可回收再利用.以上結(jié)果都表明本文利用堿熔融法合成的沸石在除Cr3+方面具有較大的應(yīng)用潛力.這不僅去除了水體中的污染物，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了粉煤灰的資源化利用.