Fe3O4-MnO2納米材料吸附除砷(Ⅲ)及磁性分離方法研究.pdf

1、砷元素普遍存在于自然水體中，常以無機物的形式存在，是毒性最大的無機污染物。亞砷酸根以及砷酸根是其主要的存在形式，且亞砷酸根的毒性遠高于砷酸根。因此，在除三價砷的同時最好將其氧化為五價砷，以降低毒性。本實驗采用合成法制得摩爾比為4.5:1的Fe3O4-MnO2納米材料，具有氧化性和高吸附性的同時兼具具成本低、易于從水中分離等優(yōu)點。
　　BET表征發(fā)現吸附劑具備理想的吸附劑所應有的一大特性，即具有較大的比表面積。SEM和XRD分析說明

2、吸附劑的組成為理論設計的Fe3O4和MnO2復合型，其中所含有的Fe3O4是以晶型結構存在于吸附劑中，而MnO2則主要是無定形狀態(tài)，并且從微觀掃描的結果可以得出，在吸附劑中上述兩種物質具有較好的分散性以及均勻性。Zeta電位測試得出吸附劑的等電點為6.70。
　　對于原水水質對該除砷方法運行的影響的研究表明，吸附除砷的去除率隨砷離子濃度的增加而降低。在pH為6~8范圍內，即中性或者弱酸弱堿性條件下有利于除砷的進行。濁度對工藝除砷有

3、一定的影響但是并不呈線性。共存陰離子對除砷有抑制作用，表現為：PO43?>SiO32?>CO32?>SO42?>Cl-≥NO3-，且隨著共存陰離子濃度的增加，其抑制作用也隨之增強。共存陽離子對除砷有促進作用，表現為Ca2+>Mg2+>Na+>K+，且隨著共存陽離子濃度的增加，其促進作用也隨之增強。
　　對于該除砷方法的運行條件而言，30min混合吸附池停留時間可以保證吸附劑對砷的去除效率。針對于吸附劑進行二次利用的實驗，當吸附劑投

4、加量為0.30g/L，且第二次吸附時新舊混合比為4:6時，此時單位吸附劑的產水量最大，處理成本最為經濟。用1.5mol/L NaOH+0.1mol/LNaCl+0.05mol/LNaClO的再生液對已經吸附過的吸附劑進行再生時，再生效果良好。分離池回收率隨著磁場強度下降而下降，最佳磁場宜設置為一級磁場場強8000高斯、二級磁場場強3000高斯。吸附劑的回收率隨分離池運行周期的升高而逐漸降低，在該工藝中選擇8h作為分離池的運行周期。