改性牡蛎壳除磷吸附剂制备及其除磷性能研究

【摘要】：本研究以牡蛎壳和高岭土、硫酸铝、硝酸铝、硫酸铁、硝酸铁、氯化铁为原料,制备了六种除磷吸附剂。并考察了这几种吸附剂的等温吸附特征和吸附动力学特征,通过试验初步分析了磷在吸附剂上的存在形态并探讨了上述吸附剂的吸附机理,考察了上述吸附剂处理模拟含磷废水的效果。 Langmuir和Freundlich等温吸附方程都可以很好地拟合牡蛎壳、牡蛎壳-高岭土除磷吸附剂、牡蛎壳-铝盐除磷吸附剂、牡蛎壳-铁盐除磷吸附剂的等温吸附试验结果,而Langmuir等温吸附方程拟合的效果更好,R20.9。上述吸附剂的动力学试验结果都可以用准二级动力学方程拟合,R20.9。 通过KCl-NaOH-HCl逐级浸提法分析吸附饱和除磷吸附剂中磷的形态,发现吸附剂中磷的形态不尽相同。吸附饱和的牡蛎壳中磷主要以Ca-P形式存在；吸附饱和的牡蛎壳-高岭土除磷吸附剂中的磷以可溶解性磷和Ca-P为主；吸附饱和的牡蛎壳-铝盐除磷吸附剂中的磷以Al-P和Ca-P为主；吸附饱和的牡蛎壳-铁盐除磷吸附剂中的磷以Fe-P和Ca-P为主。 改性制备的除磷吸附剂用于模拟废水的处理,取得了较好效果,除磷率高于牡蛎壳。牡蛎壳-铝盐除磷吸附剂、牡蛎壳-铁盐除磷吸附剂处理模拟废水的除磷率都在90%以上。 解吸出的磷可以通过磷酸铵镁结晶法回收。磷酸铵镁结晶反应的pH和Mg/P是影响磷回收率的关键因素。通过分析沉淀物的化学组成,发现随着pH的升高,沉淀物中磷酸铵镁的纯度也降低。通过试验发现磷酸铵镁结晶法回收磷的反应pH控制在8.5-9.5,Mg/P为1.4最佳。