改性蛋殼粉對水中磷的去除研究.pdf

1、本論文采用多種方對天然蛋殼粉進行改性,成功制備具有不同物理化學特性的蛋殼粉,研究改性前后蛋殼粉對水體中磷的去除性能和去除機理,初步揭示不同改性方式對蛋殼粉除磷效果的影響,為水中磷的去除及同類環(huán)境材料的研制提供理論基礎和技術支持。
　　 以天然蛋殼粉作為吸附劑,通過靜態(tài)吸附實驗系統(tǒng)評價了天然蛋殼粉對水中磷的去除性能,研究結(jié)果表明:Freundlich模型能夠較好的擬合天然蛋殼粉對水中磷的吸附等溫線,天然蛋殼粉對磷的吸附是自發(fā)的吸熱

2、過程；吸附動力學曲線表明其吸附過程分為兩個階段,這可能與蛋殼內(nèi)部不同尺寸的孔道有關。準二級動力學模型能夠較好的擬合吸附動力學曲線；堿性條件有利于天然蛋殼粉對水中磷的吸附。
　　 通過不同溫度煅燒對天然蛋殼粉進行改性,系統(tǒng)研究了不同煅燒溫度制得的改性材料對磷的去除效果。當煅燒溫度低于600℃時,煅燒無法提高蛋殼粉的磷吸附能力。當煅燒溫度高于700℃時,天然蛋殼粉發(fā)生分解,生成氧化鈣(生石灰),在去除過程中,鈣離子與磷酸根離子形成沉

3、淀,去除機理發(fā)生改變,因為生石灰的價格遠遠低于高溫煅燒蛋殼的價格,因此從經(jīng)濟角度考慮,天然蛋殼不適于700℃以上的高溫煅燒改性。
　　 采用鐵鹽和鋁鹽對天然蛋殼進行改性,成功制備了具有不同理化結(jié)構的改性蛋殼,研究了不同改性蛋殼對磷的去除效果,研究表明:鐵鹽、鋁鹽改性均能夠有效提高天然蛋殼粉對水中磷的去除能力,但鋁鹽改性蛋殼粉(A、AN)對磷的吸附效果明顯好于鐵鹽改性蛋殼粉(F、FN),其中300℃煅燒的鋁鹽改性蛋殼粉(CA)對磷

4、的吸附效果最好,飽和吸附量可以達到6.39mg／g,是天然蛋殼粉的26倍；鐵鹽、鋁鹽改性蛋殼粉對磷的吸附均為吸熱過程,溫度升高有利于吸附的自發(fā)進行。準二級動力學模型能夠較好的擬合改性蛋殼粉對磷的吸附動力學曲線；pH值是改性蛋殼粉去除磷的主要影響因素。堿性條件有利于CA對水中磷的吸附,溶液pH越高吸附效果越好。酸性條件有利于其它改性蛋殼粉對磷的吸附,其吸附量最大值均出現(xiàn)在pH=3時。
　　 依次考察了四種混凝劑氯化鐵、硫酸鐵、硫酸