论文部分内容阅读
本文以合成的氧化锰、氧化铁、氧化铝作为吸附剂,以模拟酸雨为解吸剂,考察了pH值、离子强度、吸附时间、温度等因素对三种氧化物吸附砷(Ⅲ)的影响以及模拟酸雨酸度、离子强度、解吸时间、解吸次数对氧化物吸附砷(Ⅲ)后解吸的影响。讨论了氧化物吸附解吸的动力学,并对氧化锰、氧化铁的实际应用性进行了实验考察,得出以下结论:1.氧化锰在所试pH范围内对砷(Ⅲ)的吸附率几乎不变,达到99%以上。pH<3.5,随着pH增加氧化铁对砷(Ⅲ)的吸附率逐渐上升,pH=3.5～8.5,氧化铁对砷(Ⅲ)的吸附率基本不变,吸附率高达97.71%,pH>8.5后吸附率再次降低。氧化铝对砷(Ⅲ)吸附能力相对较小,pH=5～9之间,氧化铝的平衡吸附率为32.03%。pH<5或pH>9氧化铝吸附率下降;离子强度对氧化锰、氧化铝吸附砷(Ⅲ)的影响较小,当cKNO 0.1moL/L3<时,氧化铁对砷(Ⅲ)吸附受到离子强度的影响,当cKNO 0.1moL/L3>时,吸附达到平衡;温度对氧化锰、氧化铁吸附砷(Ⅲ)的影响变化不大,T>40℃氧化铝的吸附率降低;三者的吸附反应均为快速反应。优化吸附条件下氧化锰、氧化铁、氧化铝对砷(Ⅲ)温实验饱和吸附容量分别为:48.38 mg/g、23.70 mg/g、3.52 mg/g。2、氧化锰、氧化铁吸附砷(Ⅲ)后形成较难溶的砷酸盐,吸附砷(Ⅲ)后的氧化锰、氧化铁不易被模拟酸雨解吸,氧化铝吸附砷(Ⅲ)后容易被解吸下来。三者的解吸反应为快反应,氧化铁、氧化铝在30min左右即可达到解吸平衡,氧化锰在90min达到平衡。模拟酸雨的离子强度对三者解吸量的影响不明显。随着模拟酸雨pH值的增加,氧化铁、氧化铝解吸量逐渐下降趋于平衡。氧化锰的解吸量受到模拟酸雨酸度的影响,pH=4时解吸量达到最大,pH<4或pH>4氧化锰的解吸量均降低。3、氧化锰、氧化铁、氧化铝吸附砷(Ⅲ)动力学能被Lagergren二级方程较好拟合,相关系数分别为:1、0.9998、0.9979;氧化锰的解吸动力学能被多数方程较好拟合,拟合的优度顺序为:Lagergren二级方程>三级反应方程>二级反应方程,线性相关系数均可达到0.99以上,氧化铁的解吸动力学拟符合Elovich方程和Lagergren二级方程,相关系数可达到0.99以上,氧化铝解吸动力学符合Lagergren二级方程,相关系数R值为0.9989。4、PO43-,SiO32-对氧化物吸附砷(Ⅲ)具有很强的竞争性,HPO42-,H2PO4-对砷(Ⅲ)吸附的竞争性稍弱,Cl-,SO42-对砷(Ⅲ)的吸附不具有明显的竞争性,且阴离子竞争性吸附还受到砷(Ⅲ)液初始浓度的影响。5、与蒸馏水除砷实验相比,实际水样除砷实验结果表明:不同吸附剂应用于不用的实际水样的除砷效果不完全相同。由于氧化锰、氧化铁对砷(Ⅲ)有很强的吸附能力,且吸附后不易解吸,实际应用中可回收性不具优势。氧化锰对1号水样除砷量约为:2.00 mg/g,对2号水样的除砷量约为:1.33 mg/g。氧化铁对1号水样除砷量约为:0.41 mg/g,对2号水样除砷量约为:1.07 mg/g。