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环境工程

2011年8月第29卷第4期

几种吸附材料对磷吸附性能的对比研究

辛

杰

1，2

*

裴元生

2

王颖

2

陈晓春

1

（1.北京化工大学化学工程学院，北京100029；2.北京师范大学环境学院水环境模拟国家重点实验室，北京100875）

摘要：针对白洋淀府河水体磷污染问题，研究了天然沸石、硅藻土、粉煤灰、赤泥、铁铝泥五种材料对磷的吸附性能，并利用盐酸改性铁铝泥、铁盐改性粉煤灰和赤泥，对比研究了改性后材料对磷的吸附能力，探讨了水体pH值和其他离子对其吸附性能的影响。结果表明：沸石、硅藻土、粉煤灰、赤泥对磷的吸附符合一级动力学模型，而铁铝泥和改性后材料吸附磷符合准二级动力学模型；改性前后各材料吸附磷等温线均符合Langmuir方程。各材料吸附磷能力为：改性赤泥＞改性粉煤灰＞改性铁铝泥＞铁铝泥＞赤泥和粉煤灰＞沸石＞硅藻土，改性材料吸附磷能力明显提高。溶液pH值显著影响改性材料吸附磷效果，pH为7时吸附量最大；硫酸根和碳酸氢根离子抑制磷的吸附，氯离子和硝酸根离子没有明显影响。

关键词：磷；吸附；改性；影响因素

CONTRASTIVESTUDYONPHOSPHORUSADSORPTIONOFSEVERALADSORBENTS

2

XinJie1，

PeiYuansheng2WangYing2ChenXiaochun1

（1.CollegeofChemicalEngineering，BeijingUniveisityofChemicalTechnology，Beijing100029，China；

2.StateKeyLaboratoryofWaterEnvironmentSimulation，SchoolofEnvironment，BeijingNormalUniversity，Beijing100875，China）

Abstract：Theadsorptioncapacityofnaturalzeolite，flyash，redmud，diatomaceousearth，iron-aluminummudwasresearchedandthephosphorusadsorptionofthemodifiedadsorbents（iron-aluminummudmodifiedwithhydrochloricacid，flyashandredmudmodifiedwithferricchloride）werecomparedinthispaper．TheeffectsofpHandotherionsinwateronphosphorusadsorptionbythemodifiedadsorbentswereinvestigated．Theresultsindicatethatphosphorusadsorptionbynaturalzeolite，flyash，redmudanddiatomaceousearthcanbesimulatedbythefirstkineticmodels，whilephosphorusadsorptionbyiron－aluminummudandthemodifiedadsorbentscanbesimulatedbysecondorderkineticmodels．ThephosphorusadsorptionbyadsorbentsandthemodifiedadsorbentscanbebetterdescribedwithLangmuiradsorptionisotherm．Theorderofthephosphorusadsorptionisasfollows：modifiedredmud＞modifiedflyash＞modifiediron－aluminum＞iron－aluminum＞redmudandflyash＞naturalzeolite＞diatomaceousearth．Theadsorptioncapacityofthemodifiedadsorbentsisobviouslyimproved．TheoptimalpHforphosphorusadsorptionbythemodifiedadsorbentsisatpHof7．HCO3－andSO42－ionsinwatercansignificantlyrestrainphosphorusadsorption．

Keywords：phosphorus；adsorption；modified；influencingfactors

0引言

近年来，由于白洋淀流域各种点源、非点源污染

吸附法等

［2］

。从运行情况看，沉淀法和结晶法存在

运行成本高，后处理困难，水质难达标等缺点；生物法则反应速度慢，处理高浓度含磷废水难以实现水质达标

［2］

物大量排放，白洋淀受到了严重污染。府河是白洋淀最大的入淀河流，经调查，该河流中总磷（TP）的平均质量浓度为2.28mg/L。因此，如何有效控制并采取有效措施去除水体中的磷显得日益重要。目前国内外常用的除磷方法主要有沉淀法、结晶法、生物除磷、

*国家水体污染控制与治理科技重大专项（水专项）（2008ZX07209-007）；国家重点基础研究计划（973）项目（2010CB429003）。

。而吸附除磷法以其设备简单、原料来源广泛、

［3］

低运行成本等优势，被认为是高效的、普遍适用的水体除磷方法

。吸附法的关键在于吸附剂的选择，

目前常用的吸附剂包括沸石、硅藻土等多孔性材料，以及粉煤灰、铁铝泥等工业废弃物。但这些材料对磷因此有必要对吸附材料进行适当的的吸附能力有限，