资源描述：
《铁_铈水合氧化物吸附剂除磷的间歇试验研究_丁文明.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第25卷第11期重庆环境科学2003年11月铁—铈水合氧化物吸附剂除磷的间歇试验研究丁文明,黄霞(清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家联合重点实验室,北京100084)摘要:采用共沉淀法合成铁—铈水合氧化物脱磷吸附剂,进行其对水溶液中磷酸盐吸附的速率曲线、pH值影响曲线、吸附等温线等的测定。结果显示,该复合吸附剂在pH=2～6范围内均具有良好的吸附除磷效果,其最大静态吸附量是粉末活性氧化铝的1.8倍以上。对富磷吸附剂的解吸及再生试验显示,该吸附剂可循环使用,一次再生后吸附容量约为新鲜吸附剂容量的90%。关键词:除磷;吸附评价;铁—铈水合氧
2、化物;吸附剂再生中图分类号:X524文献标识码:B文章编号:1001-2141(2003)11-0065-3废水控磷除磷是防治水体富营养化的重要手段。在废水的次,然后放烘箱中干燥数h。最后将干燥物研磨过筛得到粒径各种除磷方法中,吸附法除磷以其设备简单,运行可靠,同时能小于100μm的粉末,存干燥皿中待用。作为参考物,取市售活回收利用磷资源,且不产生二次污染而逐渐受到人们重视。而性氧化铝颗粒研磨成粒径小于100μm粉末,存干燥皿中待用。在吸附法应用方面,往往由于吸附剂吸附容量较低,导致操作1.1.2其他试验材料:KH2PO4、NaOH、HCl,H2S
3、O4等均为分周期较短,操作费用上升[1],因此对提高吸附剂吸附容量的研析纯试剂。便携式pH计,UV-1200V分光光度计,空气恒温振究及开发尤显重要。荡器,磁力搅拌器。在众多种类吸附剂中,人工合成吸附剂具有突出的吸附容1.2静态吸附试验量优势。常用的人工合成除磷吸附剂为活性氧化铝或其改性用去离子水配制50mgP/L的KH2PO4溶液,其pH值约为[1-3]4.7。在250ml锥形瓶中,加入100ml该溶液,用NaOH和HCl物,此类吸附剂已有较多的研究报道,研究结果显示,该类吸附剂在pH值较低的偏酸性废水中具有较大的吸附量。然而来调节溶液pH值,准
4、确称取并加入一定量的FCA粉末。试样在偏酸性条件下,该类吸附剂会有铝离子溶出,而水体中的铝在给定温度下在恒温振荡器(150rpm)中反应一定时间后,取上清液经0.45μm滤膜过滤,用氯化亚锡还原光度法[8]测定滤出离子可对水生生物以至人和其他动物产生累积毒性作用。一般认为铁类吸附剂不具有生态毒性,因此铁基吸附剂渐受人们重液的磷浓度,并按下式计算出单位吸附剂的磷吸附量。视[4-5]q=V×(cj-Ce)/m(1)无定形的铁类氢氧化物沉淀具有对磷酸根较强的吸附作其中m为吸附剂质量,cj、ce分别为初始和终态水溶液中用。新形成的无定形沉淀吸附能力较强,随
5、着沉淀的老化,无定的磷浓度,V为磷溶液体积。形体趋向于形成整齐的结晶,而使吸附容量降低[6]。因此必须采用静态试验法分别进行吸附速率、pH值影响、吸附等温对铁系吸附剂改性,破坏其形成完整结晶的趋势,保持并提高线等的测试,并与参照物活性氧化铝的吸附结果进行比较。其吸附容量。1.3吸附剂解吸及再生本研究参考相似结构金属氢氧化物能够产生混晶无定形将质量为m的富磷吸附剂(已知吸附量qa0)加入体积V的共沉淀,并能产生吸附夹带的性质,用二价、三价铁盐与硫酸铈某浓度NaOH溶液中,恒温振荡后分离上清液,测定液相中的配制混合溶液,通过化学反应制备铁酸铈类固体物质
6、,进行用磷浓度c,应用下式计算解吸率。该吸附剂除磷的试验研究。qd=V·c/m(2)Zd=qd/qa0(3)1试验材料及方法对沉淀用0.1MH2SO4进行再活化,处理得到的吸附剂干1.1试验材料燥后,在与qa0相同试验条件下重新进行静态吸附试验,得到再1.1.1吸附剂FCA1[7]和PAA:将FeCl生吸附剂吸附量qa1,计算再生吸附剂的活性比如下。2、FeCl3、Ce(SO4)2按一定化学计量比配制成某浓度的混合溶液,在常温搅拌下向溶Zr=qal/qa0(4)液中加入NaOH溶液使混合盐溶液发生共沉淀反应。控制反应时间及反应pH值,得到沉淀产物,
7、对沉淀物用去离子水清洗数2试验结果与分析2.1吸附速率试验为确定间歇试验达到吸附平衡所需时间,进行了FCA对收稿日期:2002-12-30正磷酸盐溶液的除磷吸附速率试验,试验条件为:初始磷浓度作者简介:丁文明(1965-),男,辽宁朝阳人,清华大学博士研究生,现从事水体化学与水污染控制研究。50mg/L,初始pH=4.7,溶液体积100ml,FCA加入量为0.1,基金项目:教育部优秀青年教师资助计划项目振荡器转速150r/min,得吸附速率曲线如图1。可见在开始阶66重庆环境科学25卷段吸附速率非常快,吸附量迅速增加,随着时间延长逐渐接近线性化形式
8、分别为:平衡,在48h后吸附量基本保持不变。本试验确定间歇试反应Langmuir方程Ce/qe=ce/qm+l/(KLqm
