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稀土吸附剂废水深度脱磷

邓春玲  
【摘要】: 本项目为云南省自然科学基金资助项目,项目编号为2000B0023M。 本文针对造成水体富营养化的磷,采用吸附法进行处理,开发新型高效脱磷吸附剂,以达到工业废水及生活污水中磷的零排放,为废水的深度除磷提供一条切实可行的途径。 文中主要研究内容为:(1)将稀土氧化物加载在载体沸石(4A)上,通过高温焙烧等方法制备成高效脱磷吸附剂,并从理论上探讨了稀土吸附剂的脱磷机理;(2)研究了制备工艺及制备条件对稀土吸附剂脱磷性能的影响及对载体化学组成和物理结构的影响;(3)考察了浸渍液浓度、溶液pH值、浸渍时间、焙烧温度、焙烧时间对脱磷率及吸附量的影响,并用正交试验法提出了稀土吸附剂的最佳制备条件;(4)采用X衍射、透射电镜、扫描电镜等分析手段观察化学处理及热处理对载体的影响;(5)对研制的稀土吸附剂进行了适宜的脱磷条件实验和解吸实验,测定了吸附等温线和穿透曲线,提出了吸附模型,并对脱磷机理进行了探讨;(6)用吸附剂对磷肥厂的实际水样和生活污水水样进行了处理,并对吸附剂去除氨氮、氟离子、砷离子(Ⅲ)进行了初步研究。 研究结果表明:稀土吸附剂的最佳制备条件是镧离子浓度为0.35%的溶液pH值调为10,按1:50(固液比)投加沸石,浸渍16h以上,过滤后滤饼烘干,于500℃下焙烧1h。脱磷的适宜条件说明,研制的稀土吸附剂适于处理弱酸性废水,对含磷浓度为50mg/L、pH值为3~6的溶液,吸附剂的投加量在3g/L时,磷的去除率可以达到99%,出水pH值在6~9之间,稀土吸附剂的平衡吸附容量为22.41mg/g,动态吸附容量为4.39mg/g。研制的稀土吸附剂对水中的氨氮、氟离子、砷离子(Ⅲ)均有较好的去除效果。经稀土吸附剂处理后的工业废水和生活污水,磷浓度低于0.5mg/L,pH值在6~9之间,达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准。与传统的化学凝聚法除磷和生物法除磷相比,吸附法具有工艺简单、高效、经济等优点。


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