镧/铝改性沸石去除富营养化水体中磷的研究

摘要

目前广泛应用的固体吸附法对高磷工业废水具有很好的除磷效果,对低ρ(磷)废水(<0.5 mg·L-1)的除磷效果很差,然而富营养化水体的磷质量浓度一般都远远低于0.5 mg·L-1,从而使固体吸附法在实际应用中遇到技术瓶颈.为解决上述瓶颈性问题,促进固体吸附法在富营养化水体除磷中的应用,试验以氯化镧、氯化铝、沸石为主要原料,通过配制金属离子溶液、配制沉淀剂溶液、沉淀反应、煅烧等工艺流程制成镧/铝改性沸石,并研究了镧/铝改性沸石对废水中磷的吸附特性及其对不同富营养化程度水体中磷的去除能力.结果表明,镧/铝改性沸石对高磷和低磷浓度废水都具有较好的除磷效果.30℃时,镧/铝改性沸石达到吸附平衡所需时间为36 h,饱和吸附量为2.44 mg·g-1.8 g·L-1的镧/铝改性沸石用量可使废水中的磷质量浓度从20 mg·L-1降低到0.515 mg·L-1,去除率高达97.43%.镧/铝改性沸石的磷吸附量随作用时间的延长而增加,包括快速吸附期和慢速吸附期,其中快速吸附期主要发生在前3 h,此时废水中的磷去除率达57.1%,对磷的吸附量达1.43 mg·g-1,占饱和吸附量的58.6%.对富营养化水体的除磷试验研究显示,通过2次过滤可使富营养化湖水中的磷质量浓度低于检出限(0.01 mg·L-1),通过3次过滤可使富营养化池塘水中的磷质量浓度低于检出限(0.01 mg·L-1),说明镧/铝改性沸石对低磷废水具有很好的除磷效果.镧/铝改性沸石对加磷湖水具有较高的磷去除能力,饱和吸附量达2.02 mg·g-1,但比对人工废水的饱和吸附量(2.44 mg·g-1)低0.42 mg·g-1,降低率达17.2%,表明自然水体中其他离子的共存会降低镧/铝改性沸石的除磷效率.