除磷吸附剂的研究现状及进展.doc

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1、除磷吸附剂的研究现状及进展摘耍：木文主耍介绍了废水吸附除磷原理和除磷吸附剂的研究现状及进展，阐述了天然沸石、膨润土等天然材料、工业废渣及其改性物、活性氧化铝及其改性物，以及新型的人工合成吸附剂在吸附除磷中的应用。关键词：除磷；吸附剂；研究现状1刖吞随着经济的发展，含磷洗涤剂和农药、化肥的大量使用，近年来水体磷污染口益加剧。受磷污染的水体，藻类大量繁殖，藻体死亡后分解会使水体产生霉味和臭味。研究表明，多数富营养化水体中的的控制因素为磷,因此，废水除磷是预防水体富营养化的重要手段。2吸附法除磷作用机理吸附法除磷是利用某些多孔

2、或大比表面积的固体物质对水屮磷酸根离子的亲和力，来实现的污水除磷工艺。磷通过吸附剂表面的物理吸附、离子交换或表而沉淀过程，实现磷从污水中的分离，并可进一步通过解吸处理冋收磷资源。吸附法除磷的关键在于寻找高效的吸附剂。对于天然吸附剂，吸附作用主耍依靠其巨大的比表面积，该类吸附以物理吸附为主；天然吸附剂经改性后可明显提高其孔隙率及表曲活性，从而提高吸附性能和离子交换性能，其中化学吸附占主导地位。3除磷吸附剂的研究现状吸附法除磷的研究主要是吸附材料的研究，基于应用场合的差异，所用的吸附剂包括天然材料及其改性物、工业废渣及其改性

3、物、活性氧化铝及其改性物、以及人工合成的吸附剂等。3.1天然材料及废渣研究发现，许多天然硅酸盐物质（如天然沸石、膨润土）及工业炉渣（如粉煤灰和钢渣）等，都对水中磷酸根离子具有一定的吸附作用。天然材料及废渣的优越性在于成本低廉，以废治废。已经有很多学者对天然材料和工业炉渣的吸附脱磷性能进行了广泛的研究及试验［1-4］,多项试验表明，这些材料的磷吸附容量与材料中5、Mg和Al等金属元素氧化物含量成正相关，证实了金属氧化物是对磷吸附的主要活性点。3.1.1粉煤灰粉煤灰是煤粉经高温燃烧后形成的一种似火山灰质的混合材料，由多种矿物

4、成分、高分散度、单颗粒性周体集合体物质组成的混合物，其化学组成主要包括Si02、A1203、Fe203、CaOo粉煤灰的比表面积较人，一般为25005000cm2/g［5-8］o冃前粉煤灰在废水除磷中的应用方式主要有：直接投加、与其它混凝剂联用、从粉煤灰中冋收磁珠以及改性处理后投加等方式。赵艳锋等［9］用不同浓度的硫酸对粉煤灰进行了改性，改性后的粉煤灰对磷酸盐的去除率大幅度提高，达90%以上。ChenJiangang等［10］取用15种粉煤灰分别与含磷废水反应，在满足Langmuir平衡的前提下，求出了这15种粉煤灰对

5、磷的最大吸附量，发现最大吸附量与CaO含量的正相关,相关性系数达到0.9647oEnsar0guz［ll］等研究发现，当pH>6.5时，铝和铁以氧化物和氢氧化物的形式存在，而这个条件下粉煤灰中的钙成分更利于与磷酸盐生成磷灰石和疑磷灰石，当pH值在旷13之I'可时，粉煤灰的表面生成FeP04、A1P04.Ca3(P04)2等，并且通过X-射线光谱分析,发现随着pH的增加，粉煤灰表面的细小颗粒和磷酸盐相互作用的程度愈加明显。3.1.2钢渣钢渣是一种含有Ca,Mg,Fe,Al,Si等多种氧化物的固熔体，其排放量为粗钢产量的15

6、%〜20%［12,13］。钢渣具有较大的比表面积、孔隙率和比重，易沉淀分离，吸附性能显著，所有的钢渣都是经1000°C以上高温形成的，性质稳定，不易形成二次污染［12,14］。化全县等［15］通过批次实验研究了钢渣吸附磷的特性，结果表明，钢渣对磷的吸附过程符合Langmuir和Freundlich方程，理论饱和吸附量为0.33g/kg,为优惠型吸附。赵桂瑜等［16］研究表明，钢渣吸附除磷的主要机理是钢渣中溶出的钙离子与磷酸根离子结合形成沉淀。李晔等［17］研究了改性钢渣的吸附除磷效果，结果表明，当废水中磷质量浓度为1Om

7、g/L,pH值为弱酸或弱碱条件，钢渣的用量lg/100mL时，在15min内就可使残留液质量浓度降低到0.lmg/L,远远低于国家排放标准，去除率达到99%以上。3.1.3沸石沸石是呈架状结构的多孔性含水铝硅酸盐晶体的总称。沸石晶体内部有很多大小均一的空穴和通道，使其具有巨大的比表面积，达400〜800m2/g［18］,具有良好吸附性能。刘耀兴等［19］通过浸渍一焙烧一浸渍活化处理方法制备水合氧化铀负载天然沸石(HCO-MZ)吸附剂，研究表明，在室温、磷初始质量浓度为30mg/L.HC0-MZ投加量为30.Og/L的实验

8、条件下得到的磷去除率可达99%,对磷的吸附容量约为0.99mg/g,适用于工业污水处理和生活污水的深度除磷。蔡青青等［20］采用4A(沸石粒径为4uni,—级，山东淄博)沸石以及利用硫酸铝和硫酸镁按一定比例改性4A沸石,对含磷浓度为50吨＜-1的模拟废水进行吸附实验，结果表明，两种沸石对磷的去除率都高达90%以上，并