拜耳法赤泥陶粒改性和吸附废水中氟离子试验

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1、doi：10.3969/j.issn.1007-7545.2015.02.016拜耳法赤泥陶粒改性及吸附废水中氟离子试验潘嘉芬，李梦红（山东理工大学资源与环境工程学院，山东淄博255049）摘要：研究了拜耳法赤泥质陶粒改性及吸附废水中氟离子的效果。结果表明，陶粒涂铁改性对废水中氟离子的去除效果有明显的提高，且容易再生循环利用。关键词：拜耳法赤泥；陶粒；改性；含氟废水；吸附中图分类号：TB383；X703文献标志码：A文章编号：1007-7545（2015）02-0000-00ModificationofPorousCe

2、ramsitewithRedMudofBayerProcessandAdsorbingFluoridefromWasteWaterPANJia-fen,LIMeng-hong（CollegeofResourcesandEnvironmentEngineering,ShandongUniversityofTechnology,Zibo255049,Shandong,China）Abstract：ModificationofporousceramsitewithredmudofBayerprocessandfluoride

3、adsorptionfromwastewaterwereinvestigated.Theresultsindicatethatiron-coatedporousceramsitesignificantlyimprovesfluorideremovalabilityandiseasytoberegeneratedandrecycled.Keywords：redmudofBayerprocess;porousceramsite;modification;fluoride-bearingwastewater;adsorpti

4、on含氟废水处理和拜耳法赤泥的处理利用是当今世界可持续发展的一大主题，用拜耳法赤泥制备水处理陶粒滤料并将其有针对性地进行表面改性处理，以有效吸附和去除废水中特定污染物更是目前研究的热点[1-8]，而用拜耳法赤泥质水处理多孔陶粒滤料进行涂铁、涂铝改性，并将其用于含氟废水处理迄今为止未见报道。因此，研究拜耳法赤泥质陶粒滤料涂铁、涂铝改性，提高其对废水中氟离子的吸附能力，具有重要的现实意义。本文对自制的拜耳法赤泥质水处理多孔陶粒滤料[1]进行涂铁、涂铝表面改性，增大其吸附比表面积和表面的荷电状态，探讨其吸附废水中氟离子的效果

5、和工艺参数，达到在处理利用拜耳法赤泥的同时，解决水中氟的去除问题，以废治废，保护环境。1试验1.1原料试验用原陶粒为自制拜耳法赤泥质水处理多孔陶粒滤料[1]，滤料配方为拜耳法赤泥、煤矸石、河道底泥、造孔剂（大颗粒炭粉、碳酸钙等）质量比为40∶12∶40∶8，化学组成（%）：SiO258.9、CaO5.8、Al2O318.2、Fe2O313.6。按照文献[1]的方法制备符合《水处理用人工陶粒滤料》产品标准（CJ/T229-2008）的初始陶粒。1.2涂铁、涂铝陶粒的制备1.2.1陶粒表面预处理将陶粒用自来水洗净、烘干，再

6、用1%的硝酸（用65%的硝酸自行配制）浸泡24h后取出，用自来水反复冲洗直至pH值呈中性，再用蒸馏水冲洗三遍以去除表面可能粘结的杂质，烘干至恒重后储存备用。在试验过程中发现有少量气泡生成，说明预处理去除掉了滤料表面的杂质。1.2.2制备涂铁、涂铝陶粒每次分别称取两份经过预处理的陶粒各60g分别置于烘干盘中，趁热分别加入30mL浓度2mol/L的FeCl3·6H2O或Al(NO3)3·9H2O和10mol/L的NaOH溶液3mL，充分搅拌后放到烘箱中于105℃加热，前6小时应每小时搅拌1次使其受热均匀，24h后取出。重复

7、上述步骤。然后趁热加入15mL浓度2mol/L的FeCl3·6H2O或Al(NO3)3·9H2O和10mol/L的NaOH溶液1.5mL，其他操作同上，加热12h取出。至此，拜耳法赤泥质陶粒涂铁、涂铝的改性制备工作完成。将改性后的陶粒用自来水缓缓冲洗，以去除未粘结或粘结不牢的改性剂，最后将清洗后的改性陶粒滤料放入105℃烘箱中烘干12h，以使改性剂更牢固地附着在陶粒表面。收稿日期：2014-09-07基金项目：山东省淄博市科学技术发展计划项目（110071）作者简介：潘嘉芬（1961-），女，山东昌邑人，副教授.动态试

8、验模型见文献[1]。采用直径2.6cm、高25cm的自制玻璃过滤柱，上向流进水。过滤柱中涂铁陶粒滤料的粒径2~4mm。对比试验用砂粒为粒径2~4mm的建筑用砂，活性炭为粒径2~4mm的市售柱状活性炭。1.3水中氟离子的测定方法试验废水用氟化钠配制，含氟废水的浓度30mg/L。水中氟的测定采用氟离子选择电极法。在半对数坐标纸上绘制E