2025年第1期
• 城镇水系统研究与应用 •
镧改性硅藻土对水体中磷的吸附
作者:李广鹏,袁宇栋,陈荧,王婧炯,庞治,仇健
作者单位:江苏双良环境科技有限公司;南京工业大学化工学院
引用本文:李广鹏, 袁宇栋, 陈荧, 等.镧改性硅藻土对水体中磷的吸附 [J].净水技术, 2025, 44(1): 155-162.
摘要:【目的】 磷是引起大多数水体富营养化的主要因素,因而高效除磷是治理水体富营养化的关键。 【方法】 通过化学沉淀法,以氯化镧为改性剂,硅藻土为载体制备了高效吸附剂(La-D)。 利用扫描电镜(SEM)、X 射线能谱仪(EDS)、比表面积分析仪(BET)、X 射线衍射仪(XRD)等对改性前、后的硅藻土进行了表征。 通过静态吸附试验,比较了镧改性前、后硅藻土的除磷效果,探究了La-D 吸附磷的动力学、等温线以及La-D 吸附除磷pH 和背景离子的影响,测试了La-D 回收-再生后的除磷效果和对实际水体的除磷效果。 【结果】 经镧改性后,硅藻土比表面积较改性前增加了54.18%。 EDS 分析显示La-D 中镧原子的摩尔分数为2.74%。 XRD 分析显示镧主要以La(OH)<sub>3</sub> 的形式负载在硅藻土表面。 La-D 质量浓度为100 mg/L,总磷(TP)初始质量浓度为1.0 mg/L 时,去除率为98.76%,剩余质量浓度为0.012 mg/L;吸附容量较改性前提高了20.23 倍。La-D 吸附TP 的动力学与准二级动力学模型较为吻合,等温线与Langmuir 模型相符。 根据Langmuir 模型计算,La-D 吸附TP的最大吸附容量为21.72 mg/g。 在强酸、强碱及有大量碳酸根(CO<img class="picture_character" src="http://rtt.5read.com/pdgpath/fe/fec0/fec093a7439cf8d2be2a949412de8414/72a691ce7799ef87997e85f1aca3cecb.png" />)、碳酸氢根(HCO<img class="picture_character" src="http://rtt.5read.com/pdgpath/fe/fec0/fec093a7439cf8d2be2a949412de8414/509fe533515c42a40e414bcbc43bb138.png" />)存在条件下,会抑制La-D 对TP 吸附。 在环境水体除磷试验中,TP 去除率为86.56%。 La-D 回收利用5 次后,去除率保持在85%以上。 【结论】 La-D 对地表水TP 的去除效果较好,是控制水体富营养化的理想材料。
关键词:镧改性硅藻土,总磷,吸附容量,去除率,水体
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