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CPB改性沸石對(duì)磷酸鹽的吸附-解吸性能研究

信息來(lái)源：濰坊沸石生物技術(shù)開(kāi)發(fā)中心作者：

采用溴化十六烷基吡啶 (CPB)對(duì)天然沸石進(jìn)行改性,并考察了CPB改性沸石對(duì)磷酸鹽的吸附-解吸性能。結(jié)果表明,CPB改性沸石對(duì)磷酸鹽具備一定的吸附能力,且吸附行為滿足 Langmuir等溫吸附模型;粒徑、改性劑投加量、反應(yīng)溫度、pH值及共存陰離子等因素均會(huì)影響CPB改性沸石對(duì)磷酸鹽的吸附能力;減小粒徑和降低反應(yīng)溫度均有利于CPB改性沸石對(duì)磷酸鹽的吸附去除;粒徑≤0.18 mm CPB改性沸石吸附磷酸鹽較優(yōu)的改性劑投加量為250 mmol/kg;當(dāng)溶液的初始pH值位于4~10之間時(shí)CPB改性沸石對(duì)磷酸鹽的吸附能力隨pH值的增加而增強(qiáng);SO42-的存在會(huì)明顯降低CPB改性沸石對(duì)磷酸鹽的吸附效率,而提高溶液的pH值有助于消除SO42-存在對(duì)CPB改性沸石吸附磷酸鹽的負(fù)面影響;HCO3-的存在會(huì)一定程度上抑制CPB改性沸石對(duì)磷酸鹽的吸附去除,而提高溶液的pH值無(wú)法消除HCO3-存在對(duì)CPB改性沸石吸附磷酸鹽的負(fù)面影響;CPB改性沸石吸附磷酸鹽后一定條件下可以重新解吸出來(lái),且隨著解吸液SO42-濃度的增加解吸率明顯增大。

磷不僅是引起地表水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要因素,而且還是一種不可再生而又面臨枯竭的重要資源。磷回收一方面可以降低污水磷的排放濃度,另一方面可以獲得寶貴的磷資源,是可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏的好方法。污水磷回收方法主要包括磷酸銨鎂結(jié)晶法、磷酸鈣結(jié)晶法及吸附法。磷酸銨鎂和磷酸鈣結(jié)晶屬于沉淀-溶解平衡反應(yīng),需投加的金屬離子濃度通常要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于磷酸根離子濃度,這容易造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi),且磷酸銨鎂和磷酸鈣結(jié)晶過(guò)程的反應(yīng)條件控制亦較為復(fù)雜。吸附法則具備除磷快速高效、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、經(jīng)濟(jì)且對(duì)低濃度含磷溶液回收率高等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)已經(jīng)引起了許多科研工作者的關(guān)。天然沸石是自然界廣泛存在的一種呈骨架狀結(jié)構(gòu)的多孔性鋁硅酸鹽晶體,具備較強(qiáng)的陽(yáng)離子交換能力和物理吸附能力,可以有效吸附去除污水中的氨氮。而天然沸石對(duì)磷酸鹽的吸附能力卻較差,難以有效吸附去除污水中的磷。采用陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)天然沸石進(jìn)行改性,可以提高沸石對(duì)磷酸鹽的吸附能力,且吸附磷酸鹽后的陽(yáng)離子表面活性劑改性沸石是一種極具潛力的緩釋磷肥。

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