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我国因水体富营养化而引起的水体污染和水生态破坏已经日益严峻,而生活以及生产污废水中磷含量的超标排放所引起受纳水体中磷浓度过高是产生水体富营养化的根本原因之一。本文通过制备类水滑石吸附剂对污废水中的磷进行吸附去除并通过对载磷类水滑石上磷的解吸以及回收处理使原污水中的磷达到资源化利用的目的,其中重点探讨了Zn-Al类水滑石的磷吸附性能以及其除磷作用机理和相关影响因素。本文首先运用共沉淀法在2价与3价金属离子摩尔比为2:1条件下制备了Mg-Al、Mg-Fe、Zn-Al、Zn-Fe、Cu-Al五种类水滑石化合物,并在初始磷浓度为15mg·L-1的条件下测试其磷吸附能力,结果表明Zn-Al类水滑石具有最大的磷吸附容量。对比这五种类水滑石的SEM照片可以看出,Zn-Al类水滑石具有最好的层状晶体结构和较大的比表面积。为探究制备条件和吸附条件对Zn-Al类水滑石磷吸附性能的影响,分别在不同的Zn:Al摩尔比、制备温度、共沉淀剂、陈化时间和焙烧温度条件下制备Zn-Al类水滑石并进行磷吸附试验,结果表明在Zn:Al摩尔比为2、制备温度70℃、共沉淀剂为10%NaOH、陈化时间5h、并在300℃焙烧改性的条件下制备的Zn-Al类水滑石具有最佳的磷吸附性能,其吸附容量可达41mg·g-1。控制不同的初始磷浓度、Zn-Al投加量、振荡研磨、溶液pH等条件进行吸附试验,结果表明粉末状Zn-Al类水滑石在初始pH为6至9吸附时间16h时即可达到较高的平衡状态,同时实验研究表明Zn-Al类水滑石具有良好的碱性稳定性和酸缓冲能力。在Zn-Al类水滑石磷吸附试验中分别加入几种不同浓度的共存离子(SO32-、Cl-、NO3-、CO32-、SO42-)并观察其对Zn-Al类水滑石磷吸附性能的影响,结果表明共存阴离子的加入均会使其磷吸附容量有所降低,按照影响强弱排序为CO32->SO32->SO42->NO3->Cl-,这也说明了Zn-Al类水滑石除磷机理是表面吸附和离子交换共同作用的结果。通过Zn-Al类水滑石解吸与再生试验得出结论:10%NaOH为最佳的解吸液,焙烧法再生的最佳温度为300℃,当再生次数达到3次时磷吸附容量仅为19mg·g-1因此再生次数以2次为宜。以CaCl2为沉淀剂对解吸所得磷溶液进行磷回收试验结果表明:初始反应pH为11、Ca:P摩尔比为2、反应时间25min以上时回收效果最佳,受最低反应浓度的影响回收反应仅仅在磷浓度达到10mg·L-1时才能生成Ca5OH(PO4)3沉淀,因此初始磷浓度越高则回收率越高,当待回收液初始磷浓度为500mg·L-1时回收率可达98%。