南方紅壤處理含磷廢水的試驗研究.pdf

1、水體富營養(yǎng)化是當(dāng)前面臨的嚴(yán)重污染問題,而磷是造成富營養(yǎng)化的主導(dǎo)因子。近年來將粘土礦物用于污廢水除磷處理已成為水體磷污染防治研究的熱點,而開發(fā)出高效安全、廉價易得的礦物材料更是此類方法的關(guān)鍵。本文應(yīng)用我國南方地區(qū)廣泛分布的富含大量鐵鋁氧化物的紅壤進行吸附除磷效果及機理的試驗研究,以探索一種優(yōu)良的除磷粘土礦物和新方法。對紅壤、提純紅壤及其改性后的吸附除磷效果及影響因素、紅壤除磷的熱力學(xué)和動力學(xué)進行了靜態(tài)試驗研究,并對紅壤除磷的實際應(yīng)用與可行

2、性進行了評價。結(jié)果表明:粘土礦物中Al2O3含量是決定除磷效果的關(guān)鍵,而紅壤中富含的Al2O3和Fe2O3成分共同對磷產(chǎn)生了吸附作用,紅壤較其它粘土礦物具有更強的除磷效果。處理兩種模擬磷廢水時紅壤2h磷吸附量是其它礦物材料的1.7倍以上,除磷率提高34.4％以上。且提純加工可提高紅壤除磷效果,30min內(nèi)提純紅壤吸附量較原粒紅壤可增加到9.6%,pH值較高或投加量較少時,提純紅壤優(yōu)勢較為明顯。紅壤對溶液pH有較好緩沖作用,處理后出水中p

3、H值維持在4.72~7.79間。采用鹽酸改性和熱改性方法均能提高紅壤的磷吸附量,但在改性方法簡便性及除磷效果方面熱改性技術(shù)要好于鹽酸改性,采用最佳改性方法的紅壤比未改性材料吸附量最大可提高31%。200℃改性2h的紅壤處理C0=35mg/L模擬磷廢水,兩小時出水磷濃度<0.5mg/L,達到國家廢水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn),對C0=50mg/L模擬磷廢水也具有很好的吸附效果。原粒熱改性較提純熱改性紅壤有更大吸附量增加的潛力。Langmu

4、ir等溫吸附方程最適合描述紅壤及改性土等溫吸附過程,提純紅壤對初始磷濃度越高的廢水除磷作用愈明顯。Feundlich方程對改性后紅壤擬合優(yōu)度提高,吸附除磷機制改變,出現(xiàn)了多分子層吸附現(xiàn)象。準(zhǔn)二級動力學(xué)方程對紅壤及改性紅壤的動力學(xué)數(shù)據(jù)擬合效果最佳。改性前后的紅壤吸附熱力學(xué)數(shù)據(jù)特征說明其對磷的吸附均是吸熱、熵增反應(yīng),可自發(fā)進行。熱改性紅壤對磷的吸附作用對溫度變化更敏感。PO3紅壤及熱改性紅壤對畜禽養(yǎng)殖廢水中的活性磷4、總磷和COD去除效果較