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海綿鐵 錳砂吸附含磷廢水碉堡了
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? ?  海綿鐵 錳砂吸附含磷廢水碉堡了以錳砂、海綿鐵金屬多孔物質(zhì)對(duì)含磷廢水的處理結(jié)果表明:在*佳試驗(yàn)條件下,海綿鐵與錳砂的混合物對(duì)磷的吸附容量>9.0 mg/g,磷的去除率在89%以上。

關(guān)鍵詞:海綿鐵 錳砂 吸附 含磷廢水

 

 1  試驗(yàn)方法

  1.1  靜態(tài)法
  量取一定量模擬廢水(用化學(xué)試劑KH2PO4配制而成)于三角燒瓶中,加入一定量的海綿鐵及錳砂,在室溫下以60 r/min速度振蕩20 min,然后靜置2h,取上清液用氯化亞錫法分析溶液中磷的含量,計(jì)算吸附容量及去除率。
  1.2  動(dòng)態(tài)法
  采用φ14的有機(jī)玻璃柱,內(nèi)填充10∶1海綿鐵及錳砂混合物,填充物高為600 mm,廢水以一定流速順流通過(guò)吸附柱。用氯化亞錫法分別分析流出液達(dá)不同體積時(shí)的磷含量,計(jì)算流出液體積和磷去除率,求出吸附劑的吸附容量。

  2  試驗(yàn)結(jié)果及討論

  2.1  靜態(tài)試驗(yàn)
  2.1.1 海綿鐵粒徑的影響
  海綿鐵粒徑直接影響磷的去除效果,選取不同粒徑海綿鐵處理含磷廢水的試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。隨著海綿鐵粒徑的減小,磷的去除率增加(由62.16%增加到81.48%),但海綿鐵的粒徑越小其磨損率越大,水力阻力加大,成本增高。從水質(zhì)要求、經(jīng)濟(jì)成本綜合考慮,試驗(yàn)時(shí)選取1.5 mm的粒徑。

  2.1.2 海綿鐵與錳砂配比的影響
  取5 g海綿鐵,加入不同配比的錳砂,測(cè)定不同配比時(shí)海綿鐵與錳砂的處理效果,結(jié)果見(jiàn)圖2。

  由圖2可知,當(dāng)海綿鐵與錳砂的配比為10∶1,對(duì)磷的去除率*高,并且在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)中加入適量的錳砂,可防止海綿鐵板結(jié),減少水頭損失,因此試驗(yàn)選用海綿鐵∶錳砂為10∶1。
  2.1.3 溶液pH值的影響
  當(dāng)模擬原水含磷濃度為50 mg/L(以PO3-4計(jì))時(shí),吸附劑對(duì)磷的去除率與溶液pH值的關(guān)系如圖3所示。酸度越大,去除率越高;在中性范圍(pH值6~8)內(nèi)吸附劑的吸附量基本保持不變且去除率較高,為81.12%;當(dāng)pH>9時(shí),由于濾料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而使去除率迅速降低。因此該法適合于處理酸性及中性或弱堿性含磷廢水。試驗(yàn)?zāi)M廢水的pH為6~7。

  2.1.4 吸附時(shí)間的影響
  試驗(yàn)結(jié)果表明:吸附達(dá)80 min以后,吸附劑的吸附容量基本不再變化而達(dá)到平衡,吸附量可達(dá)9.0 mg/g,磷的去除率在89%以上,結(jié)果令人滿意。
  2.2動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)
  2.2.1 流速對(duì)磷去除率的影響
  準(zhǔn)確稱(chēng)取200g海綿鐵和20g錳砂,混合均勻后填充在¢14的有機(jī)玻璃柱內(nèi),柱高為600 mm,原液起始濃度為C0=50mg/L(以PO3-4計(jì)),以不同的流速通過(guò)吸附層,并計(jì)算不同流速下吸附劑對(duì)磷的去除效果,結(jié)果見(jiàn)圖4。由試驗(yàn)結(jié)果可知,流速越小,去除率越高,但流速太小對(duì)實(shí)際處理工藝沒(méi)有意義,因而試驗(yàn)選6 m/h的流速做動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。

  2.2.2 動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)
  原水濃度C0=100mg/L,流速為6m/h,自運(yùn)行開(kāi)始至濾料出現(xiàn)穿透,全部時(shí)間為10d,進(jìn)水總磷酸根量為10479.34 mg,處理水量為115.7 L,共吸附磷酸根量為1 646.00mg,動(dòng)態(tài)吸附容量為8.23mg/g,總?cè)コ蕿?5.7%,動(dòng)態(tài)吸附曲線如圖5。

  含磷污水處理試驗(yàn)

  用海綿鐵處理城市生活污水,在*佳吸附條件下,靜態(tài)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 城市生活污水處理結(jié)果
序號(hào) 吸附劑用量
(g/L)
進(jìn)水PO3-4濃度
(mg/L)
殘余PO3-4濃度
(mg/L)
磷的去除率
(%)
1
2
3
4.0
8.0
12
78.32
78.32
78.32
36.26
8.78
5.42
53.70
88.29
92.10

  可見(jiàn),海綿鐵對(duì)城市生活污水中的磷有良好的去除效果,當(dāng)投加量為10g/L時(shí),磷的去除率可達(dá)90%以上,達(dá)到城市生活污水排放標(biāo)準(zhǔn)。

  4  結(jié)語(yǔ)

  海綿鐵與錳砂是一種金屬多孔濾料,以它作為吸附劑處理含磷廢水的技術(shù)還未見(jiàn)報(bào)道。本研究結(jié)果表明:用粒徑為1.5 mm的海綿鐵與錳砂10∶1混合,在中性、弱酸性條件下處理含磷廢水靜態(tài)吸附容量可達(dá)9.0 mg/g,去除率為89%以上;動(dòng)態(tài)試驗(yàn)在流速為6 m/h的條件下吸附容量可達(dá)8.23 mg/g,可以滿足處理含磷廢水的要求。該法處理含磷廢水具有高效、快速、簡(jiǎn)便易行等優(yōu)點(diǎn),值得進(jìn)一步研究和推廣應(yīng)用。

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