鐵基生物絮凝劑的改良及其對廢水中F-和Ca2+的去除研究.pdf

1、工業(yè)廢水中氟含量超標，不但腐蝕設備，而且污染環(huán)境、危害人類健康。因此，研究高效去除氟離子很有必要。此外，廢水回用時鈣含量如果較高，易結垢，從而制約凈化水回用，為了實現(xiàn)廢水零排放，開展脫鈣的研究具有重要意義。絮凝法在水處理中使用較廣泛，目前絮凝劑正朝著高分子化、復合化、環(huán)境友好化和多功能化等方向發(fā)展。
　　 本研究用有機羧甲基殼聚糖(CMC)、無機磷酸(H3PO4)分別對鐵基生物絮凝劑(BPFS)進行改性，制備得到鐵基生物絮凝劑和

2、羧甲基殼聚糖的高分子聚合物(BPFS-CMC)、鐵基生物絮凝劑和磷酸的高分子聚合物(PBPFS)，其分別在CMC/Fe質(zhì)量比為1和P/Fe摩爾比為0.1的條件下得到最佳絮凝效果。且BPFS-CMC和PBPFS的絮凝性能均優(yōu)于BPFS。由紅外、掃描電鏡、紫外進一步分析得到，改性后的BPFS-CMC和PBPFS結構、形貌均發(fā)生了變化。
　　 探討了BPFS-CMC和PBPFS對廢水中F-的去除能力，BPFS-CMC和PBPFS處理F

3、-濃度為20 mg/L的廢水的最佳條件分別是:CMC/Fe質(zhì)量比0.05，投加量3mL/100mL廢水，pH值5，反應時間10min; P/Fe摩爾比0.2，投加量2mL/100mL廢水，pH值5，反應時間30min。水中殘余F-濃度均低于國家《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標準》(GB25466-2010)規(guī)定的限值。對比發(fā)現(xiàn)，PBPFS除氟效果最好，BPFS-CMC次之，BPFS最差。BPFS-CMC是通過氟以氫鍵或其他方式吸附在絮體上，然后

4、吸附共沉淀將氟去除，而鐵氟絡合是其除氟的另一方式;PBPFS除氟時由于F-的存在，會引起Fe-PO4聚合物結構發(fā)生變化，形成-Fe-O-Fe-、-P-O-P-、-Fe-F-Fe-、-Fe-P-Fe-等多種結構。
　　 研究了BPFS-CMC和PBPFS對廢水中Ca2+的去除能力，對于Ca2+濃度為520mg/L的廢水，調(diào)節(jié)pH為10、反應20min，BPFS-CMC和PBPFS分別在CMC/Fe質(zhì)量比為2和P/Fe摩爾比為2的條

5、件下獲得最佳脫鈣效果。BPFS-CMC可以在一定程度上改善脫鈣效果，但投加量較多。BPFS-CMC含有的羧基、羥基、氨基參與了和Ca2+的反應。當PBPFS的投加量為1mL/100mL時，殘余Ca2+降至156mg/L，達到《生活飲用水水源水質(zhì)標準》的要求(≤180mg/L)。PBPFS是通過磷酸根、羥基與Ca2+作用而除鈣。對比發(fā)現(xiàn)，PBPFS的Ca2+去除率非常高，而BPFS-CMC略優(yōu)于BPFS。
　　 針對某冶煉廠廢水的

6、水質(zhì)特征，采用先中和后投加PBPFS的工藝去除廢水中氟、鈣和重金屬離子。調(diào)節(jié)中和一段廢水的pH為9，控制P/Fe摩爾比為2，PBPFS投加量為1mL/100mL廢水，調(diào)pH為10，反應5min，水中殘余鋅、鉛、銅、鎘、砷等重金屬離子、氟離子、總磷的濃度依次為0.008、0.133、0.011、0.003、0.06、6.07、0.5mg/L，均低于國家《鉛、鋅工業(yè)污染物排放標準》(GB25466-2010)規(guī)定的限值;殘余鈣離子為92mg