飲用水中痕量磷吸附去除技術(shù)研究.pdf

1、磷是飲用水水質(zhì)生物穩(wěn)定性的限制因子之一,磷的去除在飲用水處理中受到越來越多的關(guān)注。吸附技術(shù)具有高效低耗的特點(diǎn),目前已成為飲用水除磷技術(shù)的研究熱點(diǎn)之一。本論文針對(duì)飲用水處理中磷含量較低的特點(diǎn),考察了活性氧化鋁和復(fù)合鐵鋁吸附劑的除磷效果和影響因素。 經(jīng)不同改性方法處理后活性氧化鋁的除磷效果大為改善。經(jīng)過硫酸鋁改性的活性氧化鋁,表現(xiàn)出更好的除磷效果和對(duì)環(huán)境變化的穩(wěn)定性,且改性劑較為經(jīng)濟(jì),可反復(fù)使用,該改性方法有較高的實(shí)用價(jià)值。

2、 利用共沉淀法制備的復(fù)合鐵鋁吸附劑,具有良好的吸附除磷效果,在同等條件下除磷效果遠(yuǎn)好于活性氧化鋁的。物料配比、晶化溫度等制備條件均對(duì)該復(fù)合吸附劑的除磷效果產(chǎn)生影響。在實(shí)驗(yàn)室條件下制備的樣品中,溫度為110℃,鐵鋁比例為6:4時(shí)得到樣品的除磷效果最佳,初始磷濃度為300微克每毫升時(shí)吸附容量達(dá)到21.16 mg/g,比活性氧化鋁的提高了約250％；隨著初始磷濃度的增加,吸附容量以接近線性的關(guān)系增加。晶化溫度對(duì)復(fù)合鐵鋁吸附劑的影響顯著,隨著晶

3、化溫度的升高,晶體本身結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,導(dǎo)致比表面積急劇降低,表面活性下降,羥基的置換作用也隨之減弱,吸附磷的能力下降。 利用粒度分析、Zeta電位測定、能譜分析等多種材料表征手段的分析結(jié)果表明,復(fù)合鐵鋁吸附劑中鐵鋁比例略高于理論的配比值,且含有微量的鈉元素和氯元素；經(jīng)過研磨、粉碎和篩分得到的粉狀樣品粒度分布主要在2～50μm之間,均小于100μm,具備超細(xì)粉體的特征；該復(fù)合吸附劑的比表面積為184.45m2/g,是氧化鐵的9.15

4、倍；Zeta電位隨pn值的升高而降低,零電位點(diǎn)為6.2。 復(fù)合鐵鋁吸附劑除磷效果好的原因在于制備過程中鋁元素的加入破壞了鐵氧化物完整的結(jié)晶結(jié)構(gòu),研磨過程更加劇了晶格的破碎和錯(cuò)位現(xiàn)象,使得表面活性增加,比表面積增大,這是該吸附劑除磷的重要原因；Zeta電位低使吸附劑在與磷酸根接觸的過程中表面發(fā)生非特性吸附,另外吸附劑的表面存在特性吸附位點(diǎn),當(dāng)磷酸根與吸附劑的距離達(dá)到足夠小時(shí),磷酸根能夠克服靜電排斥作用及水化膜的阻礙直接吸附在顆粒表