磁性鐵鋯雙氧化物對(duì)水中磷的去除.pdf

1、磷作為一種必要的資源和材料，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)及工業(yè)。由于人類(lèi)的過(guò)度使用，大量的磷已經(jīng)存在于水環(huán)境中并且促進(jìn)藻類(lèi)生物的生長(zhǎng)。有些藻類(lèi)有毒，于是干擾了水生生物的生態(tài)平衡。而且當(dāng)這些藻類(lèi)腐爛時(shí)，溶解氧迅速被消耗，使得魚(yú)類(lèi)及其他水生生物的死亡。這對(duì)那些人類(lèi)賴(lài)以生存的湖泊、江河和海洋有著極大的影響。因此，為了給我們的后代保留一個(gè)綠色的家園，控制磷酸鹽在水中的含量便成了一件迫不及待的事情
　　 磷污染主要來(lái)自農(nóng)業(yè)及工業(yè)中磷的過(guò)度使用。

2、除去水中磷元素的方法很多，主要分為三種：化學(xué)沉淀法，生物處理及吸附作用法?；瘜W(xué)沉淀法最先廣泛的應(yīng)用于解決富營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題。化學(xué)沉淀法還能應(yīng)用于一些含高濃度磷酸鹽的工業(yè)廢水中。同時(shí)化學(xué)沉淀還有可能產(chǎn)生高品質(zhì)的磷酸鹽沉淀物，如鳥(niǎo)糞石。但是沉淀法導(dǎo)致化學(xué)藥品的高耗費(fèi)及存在著磷回收困難的問(wèn)題。生物處理法現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用于富含磷的食品及市政污水的處理。利用聚磷菌及植物消化磷酸鹽從而除磷。然而這種方法存在著基建投入太大、處理速度太慢、不利于高濃度磷酸鹽的去

3、除及操作復(fù)雜等缺點(diǎn)。吸附法能克服存在于化學(xué)沉淀法及生物處理法的那些缺點(diǎn)。以其設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單靈活、操作容易、對(duì)有毒污染物的不敏感性和無(wú)新的有害污染物的形成，由此吸附法優(yōu)于上述去除方法。
　　 本實(shí)驗(yàn)合成了磁性Fe-Zr雙氧化物，并以其為吸附劑去除磷酸鹽。利用掃描電鏡、紅外光譜、X射線衍射光譜和比表面積來(lái)表征吸附劑的特性。表面電荷用Zeta電位法測(cè)定?？梢源_定Fe-Zr雙氧化物吸附劑表面攜帶很多的中孔，其比表面積為106.2 m2/g，零

4、點(diǎn)電位的pH為3.24。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)研究了一些條件，如接觸時(shí)間、pH值、初始磷酸鹽濃度和各種陰離子及其濃度對(duì)吸附的影響。動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)能較好地符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。吸附等溫線較為符合langmuir模型，在pH=4的時(shí)候，最大的吸附容量為13.65 mg P/g.同時(shí)，實(shí)驗(yàn)證明Fe-Zr雙氧化物吸附磷酸鹽的機(jī)理主要來(lái)源于鋯部分的離子交換作用以及部分來(lái)源于磁性氧化物的吸附。同時(shí)吸附劑帶磁性容易被磁鐵分離。此外吸附后的Fe-Zr雙氧化物能被0.1