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《烧结法赤泥的除磷性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第四章烧结法赤泥的除磷性能研究目前为止，赤泥的除磷机理还不是特别清楚。如第二章所述，山铝烧结法赤泥含有较高的钙含量。已有研究表明ll67J68J,磷酸盐易与钙离子生成磷灰石沉淀，特别是轻基磷灰石沉淀，但FI前烧结法赤泥与磷酸盐反应生成的物质还不是很清楚。因为疑基磷灰石的生成与饱和度、pH和磷浓度等因索有关，所以有必要研究赤泥投加量、溶液初始pH和磷酸盐浓度对磷去除率和溶液终了pH的影响。在本章屮，我们首先进行了单因素实验，冃的是考察赤泥投加量、溶液初始pH和磷酸盐浓度对磷去除率和溶液终了pH的影响，在此基础上开展正交实验，考
2、察这三个因素对处理效果的重要性及相互作用。1.1实验部分•实验试剂、仪器盐酸、氢氧化钠、磷酸二氢钾、抗坏血酸、钳酸鞍、酒石酸怫氧钾、硫酸等，以上试剂均为分析纯。分光光度计（HACHDR/4000U,美国），精密电动搅拌器（JJ・1型，屮国），pHi
3、-（Orion710A型，美国），电子天平（BS110S,北京赛多利斯天平有限公司），移液管（5ml,10ml,25ml,50ml）,容量瓶（50ml,100ml,500ml,1000ml）o实验所用赤泥取门山东铝业堆场烧结法赤泥。因为赤泥的含水率较高，其在堆场长期露天存放的过程
4、屮板结结块，外观呈土黄色。块状赤泥在110°C下烘干4h,然后研磨过100目筛备用。•试验方法与步骤取一定体积的1gPL"KH2PO4贮备液，用口来水将其稀释至一定倍数配成一定浓度的模拟含磷溶液，用稀HC1或NaOH调节含磷溶液的pH至预定值，然后加入-定量的赤泥吸附剂，在室温下往复振荡4h后，样品用普通滤纸过滤，收集滤液测定溶液中残留的磷浓度和溶液终了pHo水溶液中磷酸盐的测定采用抗坏血酸分析方法。振荡时间取4h是因为根据YanzhongLif791的研究，体系反应4h可以达到平衡。溶液屮鈣离子的测定采用火焰原子吸收光谱法
5、。吸附磷前后的赤泥样品用XRD表征。采用粉末X射线衍射法，技术参数为Cu靶Ka衍射，连续扫描，扫描速率为0・2住,扫描范围为10-90°(20)o1.2结果与讨论•初始pH对处理效果的影响溶液pH是影响磷酸盐存在形态进而影响赤泥除磷效果的重耍因索。为了确定赤泥处理含磷废水最佳的pH范围，用HC1或NaOH调节含磷废水的初始pH(pHd，在不同的pH：条件下，考察赤泥对不同浓度含磷废水的处理效果以及相应溶液终了pH(pHf)的变化。由图4・1可以看出，pHi的变化对赤泥处理含磷废水具有显著的影响。在pH：为1・3范围内，磷去除
6、率随pH值升高快速增加；之后随pHi值增大，磷去除率快速降低。赤泥处理含磷废水最佳的pH为3.0。当pH：为3.0时"，赤泥对浓度为25、50>100mg/L的含磷废水的磷去除率分别为87.1%、71.8%和61.4%,相应的pHf为11.3、9」和7.3。图4・1pHi对磷去除率和pHf的影响(赤泥lg1-1)Fig.4-1EffectofinitialpHonphosphateremoval(a)andpHf(b)表4・1pH：对溶液中C0浓度和磷去除率的影响(初始磷酸盐浓度50mgF1)Tab.4-1Remaining
7、Ca2+concentrations(mgI1)insolutionandphosphateremovalefficiency(%)afterequilibriumfor50mgI"1phosphateconcentration赤泥投加量(gP)pHj0.25().51.()3.0Ca2+pHf磷酸盐去除卒(%)Ca2+pHt磷酸盐去孵(%)Ca2+pHf磷酸盐去除卒(％)Ca2+pHf磷酸盐去除和(%)1.057.91.25.2131.31.310.4227」1.322.5308.75.443.63.045.97.012.
8、843.57.830.531.89」71.83&110.97&35.021.28.56.518.99.917.513.810.253.5&01L264.9溶液的pH对赤泥中的Ca溶出量具有重要的影响，特别是在氢离子浓度较高的强酸性条件下。pH对溶液屮C/+浓度和磷去除率的影响列于表4-1o由表4・1可以看出，在不同赤泥的投加量下，溶液Ca2+浓度随pH：的升髙而减少。当pHi为1.0时，溶液中的Ca?+浓度较高，但pHf较低导致无法形成难溶磷酸盐沉淀，所以磷酸盐的去除率较低；当pHi大于或等T5.0时，pHf较高满足形成难溶
9、磷酸盐沉淀的条件，但是较高的pH使溶液中的C/+浓度较低，所以磷酸盐的去除率仍然较低。因此，赤泥处理含磷废水磷去除率最高时的pHi为3.0。为了进一步验证上述的实验结果，我们对除磷前后的赤泥进行了XRD表征,结果见图4・2。由图4・2可以看出，除磷后的赤泥有轻基磷灰石生成，与上述实验结果一
