【摘 要】
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针对矿井水中Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）的浓度超标，处理效果不稳定等问题，通过溶胶-凝胶法将纳米二氧化锰和纳米二氧化钛负载于天然斜发沸石表面制备出MnO2/TiO2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动力学模型拟合探究了MnO2/TiO2改性沸石对模拟矿井水水样中Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）的去除效果及机理，并考察水流速度、滤层厚度、溶液pH及硬度对去除效果的影响
【机 构】
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中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院
【基金项目】
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国家重点研发计划项目（No.2018YFC0406400）；
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针对矿井水中Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）的浓度超标，处理效果不稳定等问题，通过溶胶-凝胶法将纳米二氧化锰和纳米二氧化钛负载于天然斜发沸石表面制备出MnO2/TiO2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动力学模型拟合探究了MnO2/TiO2改性沸石对模拟矿井水水样中Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）的去除效果及机理，并考察水流速度、滤层厚度、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，MnO2/TiO2改性沸石的比表面积、孔径、孔容和阳离子交换量明显增大. 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Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）的最大吸附量分别为44.810、6.549 mg/g，且Thomas动态吸附模型能较好地拟合改性沸石对Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）的吸附动力学特征. 反冲洗试验结果表明，反冲洗强度为13 L/(m2·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. 本研究制备的MnO2/TiO2改性沸石吸附滤料可为同步去除矿井水中Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）污染提供一种解决办法.
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