交联累托石吸附NH4~+、PO4~(3-)及在景观水体中的应用研究

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本论文以名流公司提供的累托石为原料,利用实验室自制铝交联剂制备交联累托石,针对目前景观废水处理费用高、见效慢等特点,系统研究了交联累托石对NH4+、PO43-的吸附行为,探讨其吸附机理,并初步实现其在实际景观废水中的应用。其主要研究成果如下: (1) 研究了交联累托石的制备,试验结果表明:矿浆浓度、温度、铝土比、搅拌时间是影响制备工艺的四个主要因素,较优制备工艺条件为:矿浆浓度4%,反应温度为常温,铝土比10mmol.g-1,搅拌时间2h。 (2) 研究了交联累托石对NH4+、PO43-的吸附行为,并探讨吸附机理。结果表明:交联累托石对水溶液中NH4+有一定的吸附作用,尤其适用于低浓度废水(≤100mg/L);交联累托石对PO43-有较强的选择性吸附,采用PVA—H3BO3法进行成型后,对PO43-的吸附效果仍然很好。交联累托石、固定化交联累托石对PO43-的吸附都符合Langmuir吸附等温式,经计算得出:累托石、固定化累托石、交联累托石、固定化交联累托石对PO43-吸附容量分别为9.67mg/g、8.24mg/2g、17.67mg/g、13.13mg/2g,交联后均大于交联前的吸附容量。利用XRD等测试手段对交联累托石进行表征,发现交联累托石对NH4+的吸附主要基于阳离子交换吸附,对PO43-的吸附可能与层间域产生的内表面有关。 (3) 初步研究了交联累托石在景观水体修复上的应用,结果表明:静态吸附试验中,经交联累托石粉末吸附剂处理后的东湖水体可以达到《景观娱乐用水水质标准》中的A类水体;动态吸附试验中,水力负荷是影响吸附试验的一个主要因素,以出水水质达到《景观娱乐用水水质标准》中的C类水质为穿透点,当SV=10h-1,累积处理水量为532ml,当SV=5h-1,累积处理水量为805ml,降低水力负荷,可以延长吸附柱的运行周期,提高处理水量。
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