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如何判斷改性石英砂在水處理中的應用

發(fā)布時間：2018-06-30 09:07文章來源：小張

在常規(guī)水處理工藝中，濾池的過濾性能在很大程度上取決于濾料顆粒的性質(zhì)。常用的石英砂、無煙煤等濾料，盡管價格便宜、性能穩(wěn)定，但存在著表面帶負電、比表面積小、空隙率低、表面吸附容量低等缺陷。在載體濾料表面涂上一層鐵的氧化物或氫氧化物，改變原過濾材料表面性質(zhì)，增強其去除水中有機物、氨氮和重金屬等物質(zhì)的能力，提高出水水質(zhì)。

　　以石英砂為載體，氯化鐵為改性劑，采用反復沉積法制備氧化鐵改性石英砂濾料。通過靜態(tài)吸附和動態(tài)過濾的試驗方法研究了改性石英砂對水中有機物、氨氮和Cr（Ⅵ）的去除，并探討其吸附機理。試驗結果表明：

　　 1、改變改性條件制備的改性石英砂濾料在微污染水中經(jīng)過3 h的振蕩吸附后，通過測定微污染水中的COD去除率，來確定最佳改性條件，即pH值、改性劑濃度、焙燒時間及涂層次數(shù)。通過試驗得到pH值為7，改性劑濃度為2 mol/L，焙燒時間為24 h，涂層次數(shù)為3次時所制備的改性石英砂濾料對有機物的去除率最高。

　　 2、采用靜態(tài)吸附的試驗方法研究了涂鐵石英砂濾料對水中有機物、氨氮、Cr（Ⅵ）的去除，改性石英砂對有機物和六價鉻吸附模型符合 Langmuir吸附模型，改性石英砂對氨氮的靜態(tài)吸附模型為更符合Freundlich模式。并考察了pH值、Cr（Ⅵ）濃度、Al（Ⅲ）金屬陽離子等因素對 Cr（Ⅵ）吸附的影響，同時測定濾料表面電位。

　　 3、用濾柱進行動態(tài)過濾試驗，首先在相同的試驗條件下比較了改性石英砂和石英砂的過濾性能，結果表明，改性石英砂對有機物、氨氮、Cr（Ⅵ）的去除效果都好于普通石英砂，在過濾期間，改性石英砂濾料的表面電位一直高于普通石英砂的表面電位。然后在不同的pH、濾速、濾層厚度下對濾料的過濾性能做了正交試驗。研究發(fā)現(xiàn)，當pH=4．74，濾速為2．5 m/h、濾層厚度為90 cm時，改性石英砂的綜合過濾性能比較好。

　　 4、金屬氧化物改性濾料去除三種污染物的主要機理，有以下四個：（1）可能增大比表面積，從而增大吸附量；（2）提高了濾料的等電點，應用電荷相互吸引原理去除；（3）與金屬離子相結合的羥基與受污染水中的有機物陰離子發(fā)生交換；（4）濾料表面的吸附位點的增加。

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