EPRC除磷機(jī)理和特性研究.pdf

1、磷是地球中維系生命的主要元素之一，也是構(gòu)成生物體并參與新陳代謝過程必不可少的元素.另一方面，磷也是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。近年來，河流、湖泊、海洋等水域的水質(zhì)有惡化的現(xiàn)象，富營(yíng)養(yǎng)化問題時(shí)有發(fā)生，對(duì)湖泊、水庫(kù)等封閉水體影響尤為嚴(yán)重。因此，研究開發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效的除磷材料是當(dāng)今削減磷排放，控制水域富營(yíng)養(yǎng)化的一個(gè)研究重點(diǎn)。研究?jī)?nèi)容如下： 1)用工業(yè)廢渣進(jìn)行高效復(fù)合除磷材料(EPRC)的復(fù)配。選取鋼渣、粉煤灰作為復(fù)配基材，通過一定

2、工藝，復(fù)配成型除磷材料，綜合力學(xué)、除磷效果等各種因素，確定最佳配比。 2)通過靜態(tài)吸附試驗(yàn)，研究EPRC除磷性能和機(jī)理。研究結(jié)果表明，EPRC對(duì)磷的吸附符合經(jīng)典的Langmuir方程。EPRC對(duì)磷的吸附為吸熱過程，且反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行，對(duì)溫度是輕度敏感的.該吸附反應(yīng)屬于化學(xué)吸附，且以離子交換反應(yīng)為主。EPRC對(duì)磷的吸附符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。EPRC的投加量與磷的去除率成正相關(guān)。EPRC粒徑越小，吸附效果越好：且隨著反應(yīng)溫度的升高，吸

3、附量增加.溶液初始pH=4時(shí)EPRC的吸磷速率最大，溶液初始pH=10時(shí)EPRC的吸附容量最大。SO42-等陰離子對(duì)EPRC吸附磷均有吸附競(jìng)爭(zhēng)作用，EPRC對(duì)氨氮有一定的吸附能力。 3)通過填料柱動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn).研究了不同負(fù)荷下填料柱的吸附周期。在較低負(fù)荷時(shí)，0.5cm EPRC在所運(yùn)行周期內(nèi)有均能很好得吸附磷。運(yùn)行時(shí)間85d之前，出水濃度一直保持在0.5mg/L以下。在較高負(fù)荷時(shí)，0.5cm EPRC在22天之前一直處于穩(wěn)定運(yùn)

4、行狀態(tài)，浸泡后填料柱的穩(wěn)定運(yùn)行周期只有8天。雙柱串聯(lián)后吸附容量變大。 4)研究了EPRC的安全性問題，并探討了材料的最終處置。結(jié)果表明，EPRC處理出水重金屬含量均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB-3838-2002)Ⅱ類水質(zhì)要求；同時(shí)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。EPRC在清水與熱水中的脫附率均很低(<1％)，穩(wěn)定性好。EPRC在較高濃度H2SO4溶液(>10％)中，磷脫附率達(dá)99％以上，可以對(duì)