【摘 要】
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为解决水体中氟和磷污染的问题,本文采用多种改性方法对粉煤灰进行复合改性,筛选出镧复合改性粉煤灰(La-TFA),将其作为吸附剂探究其对废水中氟和磷的吸附性能,并采用高效吸附工艺中来去除氟和磷。将粉煤灰进行热改性后再进行化学改性,得到复合改性粉煤灰(La-TFA),并对改性条件进行了优化。采用SEM、EDS、FTIR、XRD及Zeta电位对FA和La-TFA表征,结果表明La-TFA与FA相比,表面
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(51608165);
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为解决水体中氟和磷污染的问题,本文采用多种改性方法对粉煤灰进行复合改性,筛选出镧复合改性粉煤灰(La-TFA),将其作为吸附剂探究其对废水中氟和磷的吸附性能,并采用高效吸附工艺中来去除氟和磷。将粉煤灰进行热改性后再进行化学改性,得到复合改性粉煤灰(La-TFA),并对改性条件进行了优化。采用SEM、EDS、FTIR、XRD及Zeta电位对FA和La-TFA表征,结果表明La-TFA与FA相比,表面更加粗糙,球状结构被破坏,内部物质熔出,镧元素含量为5.76%,表面官能团数量及种类均发生变化,出现镧的化合物晶体结构。La-TFA对氟和磷的吸附量均远大于FA,在初始浓度为10mg/L的模拟废液中,La-TFA对氟和磷的去除率均可达到90%以上,在30min内达到吸附平衡。在p H小于5.0时La-TFA表面带正电荷,有利于La-TFA对氟和磷的吸附,在共存离子存在的条件下,对磷的影响大于对氟。La-TFA对氟和磷的吸附均符合拟二级动力学模型,且与Langmuir等温吸附模型拟合度较高,属于单分子层吸附,对氟和磷的最大吸附量为16.83mg/g和26.78mg/g。La-TFA对氟和磷的吸附过程均是吸热的,且吸附能自发进行。将La-TFA用于高效吸附工艺,反应在高效吸附工艺反应器中进行。在单组分体系下建立高效吸附模型,通过响应曲面法计算模型参数,在稀释因子D为0.3,初始浓度10mg/L,投加量2.0g/L时,对氟和磷的去除率均比常规吸附工艺提高10%以上。在多组分体系下,La-TFA对氟磷混合溶液吸附符合拟二级动力学,吸附结果与Langmuir等温吸附模型拟合度较高,建立模型并通过响应曲面法计算参数,在D为0.6,投加量为3.6g/L,初始氟和磷浓度均为10mg/L时,对比常规吸附工艺,去除率提高18%以上,且高效吸附工艺可以使出水浓度恒定。
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