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磷是一种不可再生的、单向流动的有限资源。此外,由磷的随意排放而引起的水体富营养化现象日益严重。开展污水磷回收技术的研究,对控制水体营养化及磷资源的可持续发展具有重要意义。本研究针对城市污水处理厂污泥脱水滤液中的磷,研究了磁性阴离子交换树脂(MAEX)对磷的吸附特性、去除机制及树脂的再生性能。MAEX树脂吸附磷的单因素影响实验结果表明,当初始磷浓度为25 mg/L,树脂投加量为8 mL/L,溶液初始pH为8时,MAEX树脂对磷的吸附量最大为2.74 mg/mL。在283 K～323 K的温度范围内MAEX树脂对磷的吸附变化不明显。当溶液中存在阴离子或有机物时,吸附过程会受到不同程度的抑制。不同阴离子抑制程度的排序为:Br->SO42->Cl->NO3->HCO3->CO32-。共存有机污染物中腐植酸的抑制强度高于类蛋白质有机物。分别对MAEX树脂吸附磷的动力学过程和热力学特性进行了拟合和模型分析。动力学研究表明,当改变初始磷浓度、树脂投加量或pH水平时,磷在MAEX树脂上的吸附动力学过程均可以被拟二级动力学模型很好地描述,化学吸附是控制MAEX树脂吸附磷的主要因素。分形研究结果说明,磷在MAEX树脂上的吸附扩散过程是非线性的。同时,颗粒内扩散不是唯一的吸附速率控制步骤,液膜扩散等其他扩散过程也影响着吸附扩散速率。热力学实验研究表明,Langmuir方程可以较好的描述MAEX树脂对磷的吸附平衡规律。此外,磷在MAEX树脂上的吸附是热力学自发的吸热反应,△G的绝对值范围为14～17 KJ/mol,说明MAEX树脂吸附磷不仅是化学吸附,还伴随着物理吸附。通过红外分析、表面形态分析、热分析、磁性分析等手段,对吸附磷前后MAEX树脂的官能团变化、微观结构特征、热稳定性以及磁性变化进行了表征。结果表明,在MAEX树脂去除磷的过程中,既存在着树脂表面氯离子与溶液中磷酸根的交换作用,还存在着其他如电荷吸引、氢键等作用。MAEX树脂具有稳定的磁性,在吸附磷后仍有良好的磁化强度。对吸附磷饱和的MAEX树脂进行再生分析并发现,1.0 mol/L的NaHCO3溶液对吸附饱和的MAEX树脂有良好的再生效果,在30 min内基本可以完成再生。经10次吸附—脱附循环后,MAEX树脂对磷的去除能力降低约9.48%,说明MAEX树脂物理稳定性好,可在水处理中应用。