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活性赤泥对水中磷酸盐吸附特性的研究

王黎  
【摘要】:赤泥是氧化铝冶炼中一种大量产生的固体废料。有研究表明,赤泥经过活化改性后可有效地吸附水中的磷酸盐。本文分别探讨了拜耳法、烧结法赤泥经过酸活化及高温活化后,对水中磷酸盐的吸附动力学特征,并进行了吸附等温线的拟合。目的在于开发一种高效、廉价的磷吸附剂,以防止和控制日益严重的天然水体富营养化现象。研究结果表明: (1)采用准一级动力学和准二级吸附动力学模型对原态及活化赤泥吸附磷酸盐的动力学特征进行了研究,准二级吸附动力学模型可以更好的描述原态及活化赤泥对磷酸盐的吸附特征。 (2)比较了两种活化方法制备的吸附剂及原态赤泥对水中磷酸盐的吸附特性,表明经过活化的赤泥对磷的吸附容量大大增加。酸活化拜耳法赤泥和酸活化烧结法赤泥对磷酸盐的饱和吸附量分别为17.84mg/g及18.49mg/g(初始磷浓度为100mg/L);高温活化拜耳法赤泥和高温活化烧结法赤泥对磷酸盐饱和吸附量分别为15.15mg/g和16.86mg/g(初始磷浓度为100mg/L);证明两种赤泥经改性后,均可作为高效、经济的废水中磷酸盐吸附剂。 (3) Langumir模型能较好地拟合赤泥吸附磷酸盐的吸附等温线。 (4)用X射线衍射分析的吸附前后的活化赤泥,结果表明赤泥吸附剂与被吸附的磷酸盐发生了化学反应,生成了大量的钙磷石(CaPO3(OH)·2H2O)。 (6)利用扫描电镜发现活化后的赤泥孔隙增多,比表面积增大,吸附能力增强。


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