微波輔助制備鋁鋯柱撐膨潤(rùn)土去除水中氟離子的研究.pdf

1、人體長(zhǎng)期攝取高氟飲用水能導(dǎo)致氟斑牙、氟骨癥甚至神經(jīng)的損害。常用的除氟方法有離子交換法、沉淀法、吸附法等。吸附法以實(shí)用、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)在低污染的水處理中一直占據(jù)重要位置,其效果的好壞取決于吸附劑的性能。因此,研究與之匹配的廉價(jià)、高效的吸附劑是吸附法關(guān)注的熱點(diǎn)。膨潤(rùn)土系天然粘土礦物原料,來(lái)源廣泛,價(jià)格低廉,具有一定的吸附容量;經(jīng)柱撐改性后,鋁鋯柱撐膨潤(rùn)土(Microwave aided synthesized Al-Zr Pillared Be

2、ntonite,MAZPB)的比表面積、氟離子吸附容量均增大。本文探索MAZPB的制備條件并將其應(yīng)用于水中氟離子的吸附,得到的研究結(jié)果如下:
　　 (1)影響制備MAZPB的主要因素是微波功率,其次是鋁鋯比,烘干時(shí)間和微波時(shí)間。最佳制備MAZPB工藝條件:鋁鋯摩爾比為12、烘干時(shí)間為6h、微波加熱時(shí)間為2.5min、微波功率為280w。
　　 (2)經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)考察投加量、pH、振蕩器速度、氟離子初始濃度、反應(yīng)溫度、時(shí)間、地

3、下水常見(jiàn)陰陽(yáng)離子等因素對(duì)MAZPB除氟性能的影響。水體共存陰陽(yáng)離子是影響MAZPB性能的顯著因素。MAZPB從酸性至堿性(pH為3.5～10)均有較好的除氟效果。高濃度的Fe3+及CO32-離子能明顯抑制MAZPB對(duì)F-的吸附。吸附F-飽和的MAZPB易于解吸,以明礬溶液為再生液再生后的MAZPB的除氟率為81.93％。MAZPB處理F-濃度為8mg·L-1含氟水的吸附過(guò)程符合Lagergren二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程;MAZPB對(duì)F-的吸附等溫

4、線(xiàn)可以由Freundlich方程進(jìn)行較好的擬合。
　　 (3)為探索實(shí)際處理含氟水的工藝條件,采用吸附實(shí)驗(yàn)和吸附柱實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法。MAZPB存在溶脹,滲透性差等缺點(diǎn)不利于進(jìn)行動(dòng)態(tài)的進(jìn)行,故本實(shí)驗(yàn)選用海藻酸鈉作為包埋劑實(shí)現(xiàn)MAZPB的顆?；茨z球來(lái)開(kāi)展研究。吸附柱實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,吸附曲線(xiàn)的穿透點(diǎn)與模擬含氟水的流速、氟離子的初始濃度、柱高等因素有關(guān)。流速越慢,凝膠球柱子越高,穿透點(diǎn)到達(dá)的時(shí)間越長(zhǎng);初始氟離子濃度越大,凝膠球吸附量越