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石英砂负载氧化铁吸附除磷研究

发布时间:2013-12-19 17:12:43                  点击次数:1380 次


     熔融石英砂负载氧化铁吸附除磷研究

    磷是造成水体富营养化的重要因素,富营养化会造成水体含氧量急剧下降,藻类的大量繁殖,增加水处理的难度和成本。因此废水除磷以及磷的回收是近年来水处理研究的一个重点和难点。生物法和化学沉淀法是目前应用最为广泛的除磷除方法[1-3],生物法除磷效率有限,出水磷含量一般为1mg•L-1左右,而且二沉池有磷的释放,难以完全达到国家污水厂排放一级标准(0.5 mg•L-1)。化学沉淀法药剂投加量大,大量含磷污泥的产生,导致处理成本提高,而且不利于磷的回收。吸附法除磷效率较高,通过一定的再生剂再生,可以重复利用,为污水深度处理提供一种新的途径。

    氧化铁颗粒具有较高的比表面积以及表面电荷,在石英砂表面负载氧化铁(iron oxide coated sand,简称IOCS),不仅保留了石英砂滤料的过滤截留功能,而且在石英砂表面增加了活性吸附位,在过滤的同时吸附水中污染物。已有许多研究表明IOCS对水中的金属离子以及腐殖酸均有良好的吸附效果[8,9]。目前,采用IOCS吸附除磷的研究尚未见报道,在常规污水处理工艺流程的二沉池后增加吸附滤池,可以提高污水处理水质。本研究采用小试摇床实验考察IOCS吸附除磷的效果以及影响因素。

    材料与方法

    IOCS的制备方法参照文献[10]。筛取直径为0.71mm ~1.0mm的石英砂滤料用作实验,先用pH=1的HCl溶液浸泡24h,待双蒸水洗净后,在110℃下烘干。取一定量 Fe(NO3) •9H20溶于100ml 双蒸水,与200g石英砂混合,充分搅拌,置于110℃的烘箱中烘干,冷却后,用双蒸水洗去未负载的氧化铁颗粒,直至出水清澈,pH为中性,继续在110℃下烘干,装入聚乙烯瓶中备用。本研究所采用的药剂均为分析纯。
本实验采用磷酸二氢钾(KH2PO4)和双蒸水配制含磷原水,并调节一定的pH和背景离子强度。移取40mL含磷溶液与2.0g IOCS混合装入50mL塑料离心管中,封好,置于恒温培养箱中在20℃下振摇一定时间,取上清液用0.45µm膜过滤后采用钼酸铵分光光度法测定剩余的P浓度。

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