论文部分内容阅读
地下水中的砷酸根以及氟离子污染会对人体健康产生危害。吸附法是众多除氟、除砷水处理技术中的良好选择之一。然而,大多数吸附剂存在吸附容量低、吸附缓慢等缺点。因此,研发高效环保吸附剂成为吸附研究的热点问题。通过均匀试验,确定对F-吸附效果最好的吸附剂为PEG-Ti,配比为:PEG(聚乙二醇)1.5980g、水5.0m L,pH值2.8。对AsO43-吸附效果最好的吸附剂为PEG-Zr,配比为:PEG 3.9428g、TMAOH(四甲基氢氧化铵)5.2m L,pH值8。最适烧结温度为500℃。在此基础上,通过掺杂稀土元素,筛选确定对F-吸附效果最好的吸附剂为Ti-Ce,饱和吸附量为49.01mg/g;对AsO43-吸附效果最好的吸附剂为Zr-La,饱和吸附量为35.65mg/g。XRD、BET、TEM等表征结果表明,制备的材料结晶较好,介孔孔径在10-20nm之间,具有良好的介孔结构和物理化学性能。采用Langmuir、Freundlich及Redlich-Peterson等温吸附模型,对目标离子等温吸附的试验数据进行拟合。结果显示,复合介孔吸附剂对目标离子的吸附情况以化学吸附为主,但并不是理想均匀的单层吸附。吸附剂吸附目标离子时,吸附环境为中性时吸附效率最高;硬度与Cl-浓度并不会对吸附效果产生较大影响;硫酸根浓度对F-吸附量有明显影响;砷氟共存时,制备材料除氟的选择性更高。自制动态吸附装置,以Ti-Ce吸附剂为研究对象,确定了装置的动态吸附参数:填料高度30cm,进液流速20.0mL/min。将F-浓度为9.7mg/L、总砷浓度为0.71mg/L的某煤矿矿井水作为研究对象,通过动态吸附装置,混合吸附剂对F-、AsO43-吸附达耗竭点(出水浓度为进水浓度的95%)时的平衡吸附量分别为34.9mg/g、20.7mg/g。本试验研究表明,复合介孔吸附剂的吸附、再生性能均较好,可为水中砷、氟污染物去除提供良好的选择。