南方紅壤處理含磷廢水的試驗(yàn)研究.pdf

1、水體富營(yíng)養(yǎng)化是當(dāng)前面臨的嚴(yán)重污染問題,而磷是造成富營(yíng)養(yǎng)化的主導(dǎo)因子。近年來(lái)將粘土礦物用于污廢水除磷處理已成為水體磷污染防治研究的熱點(diǎn),而開發(fā)出高效安全、廉價(jià)易得的礦物材料更是此類方法的關(guān)鍵。本文應(yīng)用我國(guó)南方地區(qū)廣泛分布的富含大量鐵鋁氧化物的紅壤進(jìn)行吸附除磷效果及機(jī)理的試驗(yàn)研究,以探索一種優(yōu)良的除磷粘土礦物和新方法。對(duì)紅壤、提純紅壤及其改性后的吸附除磷效果及影響因素、紅壤除磷的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了靜態(tài)試驗(yàn)研究,并對(duì)紅壤除磷的實(shí)際應(yīng)用與可行

2、性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:粘土礦物中Al2O3含量是決定除磷效果的關(guān)鍵,而紅壤中富含的Al2O3和Fe2O3成分共同對(duì)磷產(chǎn)生了吸附作用,紅壤較其它粘土礦物具有更強(qiáng)的除磷效果。處理兩種模擬磷廢水時(shí)紅壤2h磷吸附量是其它礦物材料的1.7倍以上,除磷率提高34.4％以上。且提純加工可提高紅壤除磷效果,30min內(nèi)提純紅壤吸附量較原粒紅壤可增加到9.6%,pH值較高或投加量較少時(shí),提純紅壤優(yōu)勢(shì)較為明顯。紅壤對(duì)溶液pH有較好緩沖作用,處理后出水中p

3、H值維持在4.72~7.79間。采用鹽酸改性和熱改性方法均能提高紅壤的磷吸附量,但在改性方法簡(jiǎn)便性及除磷效果方面熱改性技術(shù)要好于鹽酸改性,采用最佳改性方法的紅壤比未改性材料吸附量最大可提高31%。200℃改性2h的紅壤處理C0=35mg/L模擬磷廢水,兩小時(shí)出水磷濃度<0.5mg/L,達(dá)到國(guó)家廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)C0=50mg/L模擬磷廢水也具有很好的吸附效果。原粒熱改性較提純熱改性紅壤有更大吸附量增加的潛力。Langmu

4、ir等溫吸附方程最適合描述紅壤及改性土等溫吸附過程,提純紅壤對(duì)初始磷濃度越高的廢水除磷作用愈明顯。Feundlich方程對(duì)改性后紅壤擬合優(yōu)度提高,吸附除磷機(jī)制改變,出現(xiàn)了多分子層吸附現(xiàn)象。準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程對(duì)紅壤及改性紅壤的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)擬合效果最佳。改性前后的紅壤吸附熱力學(xué)數(shù)據(jù)特征說(shuō)明其對(duì)磷的吸附均是吸熱、熵增反應(yīng),可自發(fā)進(jìn)行。熱改性紅壤對(duì)磷的吸附作用對(duì)溫度變化更敏感。PO3紅壤及熱改性紅壤對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水中的活性磷4、總磷和COD去除效果較