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随着社会的不断向前发展,人类对淡水资源的依赖日益增强,而同时水体的污染却越来越严重,水体富营养化问题已经成为环境问题中的重中之重。为了控制造成水体富营养化的关键因素磷,人们不断开发出各种除磷技术。但各种技术因其本身的特点具有各自的优越性和缺憾,在除磷应用中有各自的适用范围。因此,不断地改进原有技术及开发新的除磷技术是必要的。方解石是一新型的天然除磷材料,在自然界中分布广泛,其主要成分为CaCO3,对水体中的磷有较好的除磷效果。已有研究表明方解石适合于底泥覆盖控磷系统中。目前国内外对方解石除磷应用已有研究,研究表明方解石对低浓度的磷有较好的去除效果,去除率可达95%以上。但方解石对高浓度磷的去除效果、在高pH值下除磷效果及共存离子的影响未见报道。本文研究了方解石对高浓度磷的去除效果,并研究了不同pH和不同共存离子对方解石除磷效果的影响,探讨了方解石的除磷机理。主要结论如下:
(1)方解石对高浓度的磷有较好的去除效果。
(2)方解石在酸性条件下除磷效果好,最佳pH值为4-6,弱碱性条件下除磷效果较差,而高于12的强碱性条件下除磷效果也能达到较高水平。
(3)Cl-、NO3-和Na+等离子的存在对方解石的除磷效果影响不大,而CO32-和SO42-对方解石除磷效果影响较大,SO42-能明显提高方解石的除磷效果,而CO32-则会大幅降低方解石对磷的去除率。
(4)方解石的除磷机理主要是化学沉淀作用,在酸性条件主要是形成CaHPO4沉淀的过程,在强碱性条件下则包含了Ca3(PO4)2和Ca10(PO4)6(OH)2等物质的沉淀过程。