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        金屬離子改性腐植酸鈉吸附劑的制備及其除氟性能

        2014-08-03 03:20:12任越琳汪詩翔趙仕林四川師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院四川成都60066四川省高校特種廢水處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室四川成都60066
        中國環(huán)境科學(xué) 2014年4期
        關(guān)鍵詞:含氟腐植酸投加量

        劉 詠,劉 婭,任越琳 ,汪詩翔,趙仕林 (.四川師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,四川 成都 60066;2.四川省高?!疤胤N廢水處理”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 成都 60066)

        氟化物廣泛應(yīng)用于焦炭、玻璃、化肥、電鍍、電子、太陽能電池生產(chǎn)等行業(yè)[1].在氟化物的生產(chǎn)和應(yīng)用過程中會產(chǎn)生大量的高濃度含氟廢水.過量氟的攝入會導(dǎo)致人體各種疾病發(fā)生[2-3].此外,高氟對動物的生殖功能和植物的生長發(fā)育都會產(chǎn)生不利的影響[4].我國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定氟離子的排放濃度不得超過10mg/L[5].為達(dá)標(biāo)排放,許多含氟工業(yè)廢水在處理時需要用吸附法作為深度處理[6-7].

        吸附法成功應(yīng)用的關(guān)鍵是選擇適宜的吸附劑,如何提高吸附容量是開發(fā)吸附劑需要解決的關(guān)鍵問題.腐植酸(HA)是自然界廣泛存在的高分子物質(zhì)[8],它是一種親水性可逆膠體,相對密度在1.330~1.448之間,具有疏松的“海綿狀”結(jié)構(gòu),使其產(chǎn)生巨大的表面積(330~340m2/g)和表面能,構(gòu)成了物理吸附的應(yīng)力基礎(chǔ)[9].用腐植酸及其改性產(chǎn)品作吸附劑已廣泛應(yīng)用于重金屬離子廢水、印染廢水等[10-11]的處理中,而用于含氟廢水的處理還未見相關(guān)的報道.

        鑒于此,本課題以腐植酸鈉為原料,采用凝膠聚合法對其改性,以期獲得一種吸附容量大的新型除氟吸附劑(標(biāo)記為 MMNaA),探討這種吸附劑的制備方法及其對廢水中氟離子的吸附去除效果,為吸附處理技術(shù)在工業(yè)含氟工業(yè)廢水污染治理中的應(yīng)用提供技術(shù)支撐.

        1 材料與方法

        1.1 材料

        1.1.1 主要試劑 腐植酸鈉 AR級,氯化鋁 AR級,氯化鈣AR級,氟化鈉AR級.

        1.1.2 主要儀器 氟離子選擇性電極(PF-1-01,上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司);pH計(jì)(PHS-3C+,成都世紀(jì)方舟科技有限公司);磁力攪拌器(DF-101B,鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司);電子天平(TE124S,賽多利斯科儀器有限公司);調(diào)速多用振蕩器(SHA-C,江蘇金壇市金城國勝實(shí)驗(yàn)儀器廠);離心機(jī)(LD4-2A,北京雷勃爾離心機(jī)有限公司);紫外可見分光光度計(jì)(Alpha-1500,上海譜元儀器有限公司).

        1.1.3 水樣 模擬廢水由氟化鈉和蒸餾水配制而成,其中F-質(zhì)量濃度為30~2000mg/L,實(shí)際廢水由陜西某太陽能電池廠提供.

        1.2 吸附劑的制備與表征

        1.2.1 MMNa的制備 將 5g氯化鋁溶解于200mL蒸餾水中,加熱至 60℃,在劇烈攪拌下加入200mL濃度為25g/L的腐植酸鈉溶液,再加入200mL40g/L的氯化鈣,用氫氧化鈉和鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值為7,用電動攪拌器緩慢攪拌20min,離心分離(離心速率為 4000r/min),將固體用蒸餾水進(jìn)行洗滌后在69℃的烘箱中干燥24h即獲得MMNaA除氟吸附劑.

        1.2.2 MMNaA的表征 通過掃描電子顯微鏡(SEM,JSM.5900LV,Hitech,日本)和 x射線衍射(XRD,XD-2型,中國)對MMNaA和NaA吸附劑進(jìn)行表征.

        1.3 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)

        將MMNaA投加到一定濃度的F-模擬廢水中,MMNaA投加量為10g/L,在25℃的恒溫振蕩器上振蕩 8h,固液分離,用離子選擇電極法測定上清液中氟離子的濃度.根據(jù)吸附前后氟離子的濃度計(jì)算吸附量和氟離子的吸附率.即:

        其中: qe為平衡吸附量,mg/g; qt為吸附t時間時的吸附量,mg/g; R為氟離子吸附率,%; co為吸附前氟離子的濃度,mg/L; c為吸附后氟離子的濃度,mg/L; v為溶液的體積,mL; m為吸附劑質(zhì)量,g.

        當(dāng)吸附劑用于含氟廢水二級化學(xué)沉淀處理出水的吸附實(shí)驗(yàn)時,吸附溫度為室溫,投加量和振蕩時間根據(jù)需要設(shè)定.

        1.4 水中氟離子的分析方法

        采用氟離子選擇電極法測定模擬廢水、實(shí)際廢水中的 F-濃度.采用逐級稀釋法制備濃度分別為10-1,10-2,10-3,10-4g/L的NaF標(biāo)準(zhǔn)溶液,逐級稀釋時添加適當(dāng)?shù)腡ISAB溶液,用氟離子選擇性電極法測定溶液的電位.結(jié)果表明,在所測定范圍內(nèi)F-濃度與電位之間有良好的線性關(guān)系,線性方程:y=58.0x-70.1,且相關(guān)系數(shù)R2=0.9997.

        2 結(jié)果與討論

        2.1 原料組成對MMNaA除氟性能的影響

        通過原料質(zhì)量配比的條件試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)氯化鈣、氯化鋁和腐植酸鈉的質(zhì)量比為1.6:1:1時制備的MMNaA吸附劑具有最好的除氟吸附性能.分別將8g氯化鈣、5g氯化鋁和5g腐植酸鈉按不同組合配制原料,按1.2.1方法制備不同原料配比的MMNaA吸附劑.將獲得的MMNaA吸附劑按1.3的方法對F-質(zhì)量濃度為30mg/L的模擬廢水進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn).制備過程中當(dāng)制備溶液 pH值調(diào)為 7,反應(yīng) 20min后制備溶液中發(fā)生的現(xiàn)象及所制備產(chǎn)品對F-的吸附效果如表1所示.

        由表 1可知,單獨(dú)的腐植酸鈉是棕黑色的膠狀溶液,當(dāng)向溶液中加入鋁鹽或鈣鹽時,都有膠狀沉淀產(chǎn)生,當(dāng)加入鋁鹽時,上清液透明無色.這說明鋁和鈣都能促進(jìn)腐植酸鈉的凝聚,鋁的促進(jìn)作用更明顯.從產(chǎn)品的 F-吸附率來看,單獨(dú)的鋁鹽或腐植酸鈉雖對 F-有一定的吸附率,但吸附性能較差,尤其是單獨(dú)腐植酸鈉效果最差.這3種原料兩兩組合后其F-吸附率均比單一原料組分有所提高,說明在制備過程中原料之間發(fā)生了相互作用,生成的產(chǎn)品更有利于 F-的吸附.當(dāng)這 3種原料按一定比例同時組合在一起后,其 F-吸附率最大,高于單一組分和兩兩組合的吸附率.說明這 3種原料在制備過程中發(fā)生了較復(fù)雜的反應(yīng),3種原料組成對產(chǎn)品的氟吸附性能有協(xié)同作用.

        表1 原料組成對MMNaA制備的影響Table 1 Effect of raw materials on the characteristics of MMNaA

        2.2 吸附劑表征

        2.2.1 XRD分析 由圖1可看出, NaA樣品的譜圖中盡管有一些NaA骨架峰出現(xiàn),但出現(xiàn)的大多是模糊、寬化的彌散峰,這都表明了NaA樣品具有部分微晶結(jié)構(gòu)特征,也說明了NaA的高分子凝膠特性;在 AlCl3+CaCl2為原料的吸附劑中,在2θ 為 29.47°, 31.79°, 36.04°, 39.47°, 57.39°和66.49°處的衍射峰,與 3CaO?Al2O3.CaCl2?10H2O晶體標(biāo)準(zhǔn)譜圖(PDF00-028-0207)位置和強(qiáng)度基本吻合,說明鋁離子和鈣離子在制備過程中發(fā)生了反應(yīng),生成了鋁鈣的聚合物,這與 Tsutomu等[12]的研究結(jié)果一致.在 NaA+CaCl2為原料的吸附劑,在 2θ 為 19.87°,26.66°,36.01°和 56.41°處出現(xiàn)了CaCl2.Ca(OH)2?H2O的晶體衍射峰(與標(biāo)準(zhǔn)譜圖 PDF00- 002-1099比較).在 AlCl3+NaA為原料的吸附劑中在2θ為20.71°, 24.89°,29.11°,和 33.27°處出現(xiàn)了 Al2(OH)5Cl?2H2O 的晶體衍射峰(與標(biāo)準(zhǔn)譜圖 PDF00-031-0006比較).這都說明AlCl3和CaCl2分別單獨(dú)與NaA作用時都有無機(jī)成分的水解作用和結(jié)晶過程發(fā)生.AlCl3+CaCl2+NaA為原料的吸附劑的譜圖和NaA+CaCl2為原料的吸附劑譜圖基本相同,這說明當(dāng)這3種原料同時作用時,只有鈣鹽和NaA的聚合產(chǎn)物呈現(xiàn)出晶體性質(zhì),而鋁鹽的聚合產(chǎn)物呈無定形結(jié)構(gòu).沒有鋁鈣聚合物的峰出現(xiàn)說明當(dāng)3種原料同時組合在一起時鈣和鋁的直接聚合反應(yīng)較少.

        圖1 吸附劑的XRD譜圖Fig.1 XRD patterns of the different adsorbents

        2.2.2 SEM分析 圖2中表明,單獨(dú)的NaA是一種無定形的顆粒,孔隙不發(fā)達(dá),這與 Anwer等[13]的研究結(jié)果一致; NaA+CaCl2為原料的吸附劑表面模糊,呈現(xiàn)出一定的孔結(jié)構(gòu),說明在制備過程中鈣鹽和 NaA之間發(fā)生了凝膠聚合作用,在凝膠干燥過程中,水分揮發(fā)導(dǎo)致凝膠收縮產(chǎn)生了較小的堆積孔,微孔的形成可能是因?yàn)樗謸]發(fā)后的鈣鹽晶體的支撐造孔作用.在AlCl3+ NaA為原料的吸附劑中顆粒間結(jié)合緊密,小孔結(jié)構(gòu)很少,這說明 AlCl3+NaA為原料在制備過程中鋁鹽主要通過絮凝沉淀作用使NaA膠體聚集.在AlCl3+ CaCl2+ NaA為原料的吸附劑中,表現(xiàn)出典型的制備物形態(tài),孔隙率高,有非晶態(tài)產(chǎn)品和晶態(tài)成分的存在,呈現(xiàn)出聚合態(tài)結(jié)構(gòu).這說明在制備過程中發(fā)生了 NaA與鈣鹽的凝膠聚合以及膠體的絮凝聚合雙重作用.圖2中(b)和(e)的結(jié)構(gòu)完全不同,說明在3種原料同時作用時,鈣鹽和鋁鹽之間的直接反應(yīng)較少,鋁鈣聚合物的量較少.這可能是 AlCl3、CaCl2和NaA同時存在時,鈣優(yōu)先與NaA鍵合,對鋁的直接絡(luò)合作用較小.

        圖2 吸附劑的SEM圖(×10000)Fig.2 SEM graphs of the surface microstructures of the different adsorbents (×10000)

        2.3 吸附等溫線

        在溫度為25℃,MMNaA投加量為10g/L,不同 F-初始濃度下分別進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn),所獲得的吸附等溫線見圖 3.用 Freundlich方程和 Langmuir方程對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合,得到的參數(shù)見表2.

        圖3 MMNaA對F-的吸附等溫線Fig.3 Adsorption isotherms of MMNaA for different initial fluoride concentrations

        表2 MMNaA對F-的吸附等溫方程擬合參數(shù)Table 2 Fitting parameters of adsorption isotherm models for fluoride adsorption of MMNaA

        Langmuir等溫吸附模型是建立在單分子層吸附基礎(chǔ)上的,該吸附等溫模型中有最大吸附量(飽和吸附容量);Fruendlich吸附等溫模型則是一種經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?能粗略地反映吸附劑的吸附能力和親和力.由表2中各吸附等溫方程的相關(guān)系數(shù)R2值可看出,在試驗(yàn)質(zhì)量濃度范圍內(nèi),比較Freundlich和Langmuir等溫方程,Langmuir方程可較好地反映MMNaA對F-的吸附過程,說明F-在MMNaA表面主要發(fā)生的是單分子層吸附,該吸附過程以異相吸附反應(yīng)為主[14].用Langmuir方程計(jì)算出的Qo值為208.77mg/g,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出目前文獻(xiàn)所報道的一些氟吸附劑的飽和吸附容量,如表3所示.

        此外,用 Freundlich 等溫方程計(jì)算出較高的KF值及較少的 1/n值意味著該吸附劑對 F-有很高的親和力,F-很容易吸附在 MMNaA.這是因?yàn)橄鄬τ诟菜徕c而言,MMNaA既具有較高的孔隙率和較大的比表面積可對水中 F-進(jìn)行表面吸附,還因含有大量的鋁和鈣,可對水中F-進(jìn)行化學(xué)吸附.

        表3 一些除氟吸附劑的靜態(tài)飽和吸附容量Table 3 Adsorption capacity of some adsorbents for fluoride at the batch adsorption test

        2.4 吸附動力學(xué)

        為研究吸附劑對F-的吸附行為,在F-初始質(zhì)量濃度為34mg/L,MMNaA投加量為10g/L和溫度為25℃條件下,對該吸附過程的動力學(xué)進(jìn)行了測定,結(jié)果如圖4所示.

        由圖4可知,MMNaA因具有大量的活性點(diǎn),在剛開始 120min時與 F-的吸附過程非常迅速,當(dāng)吸附時間達(dá)到360min時接近平衡點(diǎn)時,吸附速度減慢.

        圖4 吸附時間對吸附容量的影響Fig.4 Dependence of adsorption capacity on contact time

        為更好地了解MMNaA對F-吸附的機(jī)理和速率控制步驟,利用準(zhǔn)1級動力學(xué)方程、準(zhǔn)2級動力學(xué)方程和顆粒內(nèi)擴(kuò)散方程對所得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬分析.準(zhǔn) 1級動力學(xué)模型是基于固體吸附量的 Lagergren(拉格爾格倫)一級速率方程;準(zhǔn) 2級動力學(xué)模型是基于吸附速率受化學(xué)吸附機(jī)理的控制的假定[25-26].

        表4中,MMNaA對F-吸附的準(zhǔn)1級動力學(xué)方程相關(guān)系數(shù)(R2>0.963)小于準(zhǔn)2級動力學(xué)方程相關(guān)系數(shù)(R2>0.999),說明MMNaA對F-吸附的動力學(xué)過程能很好地符合準(zhǔn) 2級動力學(xué)方程,對準(zhǔn)1級動力學(xué)方程的符合程度較差.由此表明 F-在MMNaA上的吸附主要體現(xiàn)出化學(xué)吸附行為.

        表4 吸附動力學(xué)擬合參數(shù)Table 4 Kinetic parameters obtained from the straight line fitting for MMNaA

        以t的平方根為橫坐標(biāo),qt為縱坐標(biāo)所作的直線可以檢驗(yàn)內(nèi)擴(kuò)散控制過程是否存在.如果直線過原點(diǎn),說明顆粒內(nèi)擴(kuò)散過程是控制吸附速率的唯一步驟[27],其結(jié)果如圖5所示.

        圖5 吸附的內(nèi)擴(kuò)散模型曲線Fig.5 Curve of intra-particle diffusion for F- adsorption

        由圖5可知,MMNaA吸附劑的顆粒內(nèi)擴(kuò)散模型曲線由直線段和曲線段組成,直線段并不經(jīng)過圓點(diǎn).這說明MMNaA對F-的吸附過程復(fù)雜,F-從水體向吸附劑的擴(kuò)散過程同時受到邊界層擴(kuò)散和內(nèi)擴(kuò)散的影響,兩者同時作為擴(kuò)散控制步驟.

        2.5 吸附劑用于深度處理實(shí)際廢水的研究

        陜西某太陽能電池廠在太陽能電池的生產(chǎn)過程中,借助氫氟酸完成太陽能電池板的表面制絨工序以及去磷硅玻璃工序,并由此產(chǎn)生了高濃度的含氟廢水.該廢水 pH2~3,氟離子質(zhì)量濃度200~2000mg/L[28].為達(dá)到氟離子濃度 10mg/L以下的國家排放標(biāo)準(zhǔn),該廠污水站采用除氟工藝為二級化學(xué)沉淀+吸附工藝.吸附階段采用的是傳統(tǒng)的吸附劑γ-Al2O3,為比較MMNaA與γ-Al2O3的吸附性能,將該廠二級化學(xué)沉淀出水(氟離子濃度約30mg/L)分別用MMNaA和γ-Al2O3進(jìn)行吸附處理.

        2.5.1 吸附時間對處理效果的影響 分別取100mL二級化學(xué)沉淀處理出水,氟離子初始濃度為29.3mg/L, pH7左右,投加5g吸附劑,分別震蕩30,60,120,240,360,480,960,1440min,檢測不同吸附時間下氟離子的殘留濃度,其結(jié)果見圖6.

        圖6 吸附劑在不同吸附時間的除氟效果Fig.6 Removal efficiency of fluoride at different adsorption time

        由圖6分析可知,2種吸附劑在起初360min吸附速率較快,360min后,吸附速率逐漸緩和,480min左右吸附平衡.與γ-Al2O3的除氟效果相比,在相同的吸附時間內(nèi),MMNaA所吸附的氟離子量更多.平衡時,MMNaA對氟離子的吸附量為 2.78mg/g,γ-Al2O3對氟離子的吸附量僅為0.27mg/g, MMNaA的氟吸附容量是 γ-Al2O3的10倍.由圖6還可知,在相同投加量的條件下若要達(dá)到相同氟離子去除率,用MMNaA作吸附劑所需的吸附接觸時間更短.

        2.5.2 含氟廢水 pH值對處理效果的影響 分別取100mL30.4mg/L的含氟廢水,調(diào)節(jié)pH值分別 為 1,3,5,7,9,11,分別投加5gγ-Al2O3和1gMMNaA,緩慢震蕩 8h,震蕩結(jié)束檢測氟離子濃度,試驗(yàn)結(jié)果如圖7.

        由圖7可以看出, MMNaA的除氟效果在溶液初始 pH值為 5~9范圍內(nèi)都較好.當(dāng) pH值過低,MMNaA中的金屬離子會溶出,減少了吸附劑的吸附活性位點(diǎn).此外,pH值過低,水體中的 F-傾向于與氫離子生成氟化氫,導(dǎo)致氟離子不能徹底從水體中被去除,降低除氟效果;當(dāng)溶液初始 pH值繼續(xù)增大到9時,OH-對F-競爭作用增強(qiáng),導(dǎo)致除氟效果急劇下降.pH5~9的適用范圍有利于MMNaA吸附劑在實(shí)際廢水處理中的應(yīng)用,因?yàn)閜H值6~9是工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)際應(yīng)用中利于簡化控制水體 pH 值的操作.γ-Al2O3的最適pH 值為 3,與 γ-Al2O3相比,MMNaA 適用的 pH值范圍更廣.

        圖7 不同pH值下吸附劑的除氟效果Fig.7 Variations of the removal efficiency of fluoride with pH values

        2.5.3 吸附劑投加量對處理效果的影響 分別取100mL二級化學(xué)沉淀處理出水,氟離子初始濃度為31.2mg/L,pH7左右,分別投加0.1~16g吸附劑,震蕩 8h,震蕩結(jié)束,檢測廢水中氟離子殘留濃度,結(jié)果見圖8.

        由圖8分析可知,隨著吸附劑投加量的增加,廢水中殘留的氟離子濃度越低,當(dāng)MMNaA投加量增大到 10g/L含氟廢水時,氟離子濃度可降到10mg/L以下,而在此條件下,若用γ-Al2O3作吸附劑需要 160g/L的投加量,氟離子濃度才能降到10mg/L左右,這表明為達(dá)標(biāo)排放,MMNaA除氟所需的劑量遠(yuǎn)低于 γ-Al2O3,這是因?yàn)?MMNaA對F-具有很高的吸附容量.

        圖8 吸附劑投加量對除氟效果的影響Fig.8 Effect of adsorbent dose on the removal efficiency of fluoride

        綜上,當(dāng)MMNaA用于實(shí)際廢水處理時,具有投加量小、吸附時間短、pH值適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn),在深度處理含氟廢水中具有很強(qiáng)的競爭優(yōu)勢.

        2.6 MMNaA的水穩(wěn)定性

        腐植酸既是有用的化工原料和肥料成分,它也是天然水體中的有機(jī)污染物,在自來水的氯消毒處理中作為三鹵甲烷的前驅(qū)物,是飲用水處理中需去除的對象之一.本課題研究采用NaA為原料制備的 MMNaA應(yīng)具有較高的水穩(wěn)定性才具有應(yīng)用的價值.

        根據(jù)試驗(yàn)測定,腐植酸溶液濃度在 0~14mg/L內(nèi),在水中腐植酸的濃度C與水樣在吸收波長為 254nm處的吸光度 A(即水樣的 U254值)呈相關(guān)關(guān)系,其線性方程為:A=0.0454C-0.003,相關(guān)系數(shù)R2=0.9998.

        通過測量溶液中U254變化反映MMNaA在水中的穩(wěn)定性(溶液的U254值越高說明溶解在水中的NaA越多),方法如下:于100mL蒸餾水中加入1gMMNaA,于25℃下反復(fù)振蕩24h后測U254.測試 pH 3~13.5,通過加 1mol/L HCl或 1mol/L NaOH調(diào)節(jié)MMNaA加入到不同pH值水中振蕩24h后,水溶液的U254變化情況如表5表示.

        表5 MMNaA在不同pH值水溶液中的U254(固液比 =10g/L)Table 5 Dependence of U254 of solution of MMNaA on pH value (solid/liquid ratio=10g/L)

        由表5可知,MMNaA在pH 3~13范圍內(nèi)都沒有NaA的溶出,在此范圍內(nèi)水溶液呈透明無色,這說明MM NaA在水中具有很高的穩(wěn)定性.原因可能是:(1)膠體性質(zhì)是腐植酸最重要的化學(xué)性質(zhì),腐植酸溶液的膠凝與絮凝都是其膠體性質(zhì)的一種表現(xiàn), 都可以由外加電解質(zhì)而引起.在制備過程中鈣鹽與 NaA分子中的羧基,羥基等絡(luò)合使NaA變成高分子凝膠聚合物,這與鈣與海藻酸鈉的絡(luò)合機(jī)理[29]類似.鋁鹽通過絮凝作用將凝膠聚合物聚集并對其進(jìn)行了包覆;(2)在干燥過程中,水分的蒸發(fā)使 MMNaA中的聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更致密,阻礙了NaA在水中的溶出.

        表5中MMNaA在pH 13.5才有微量的溶出,且 MMNaA在堿性溶液中對氟離子的吸附能力很低,這說明可以用pH<13的堿性溶液來再生吸附飽和的MMNaA,提高M(jìn)MNaA的重復(fù)利用性,其具體的再生方法有待進(jìn)一步研究.

        3 結(jié)論

        3.1 用NaA為原料制備除氟吸附劑時,AlCl3、CaCl2和NaA這3種原料按一定比例同時組合在一起后,其F-吸附率最大,高于單一組分和兩兩組合的吸附率.所制備的MMNaA具有多孔的結(jié)構(gòu),含鈣化合物在吸附劑中部分呈現(xiàn)出晶體結(jié)構(gòu),而含鋁鹽化合物在吸附劑中呈無定形結(jié)構(gòu).

        3.2 所制備的MMNaA對水中F-的吸附過程可用Langmuir等溫方程和準(zhǔn)2級動力學(xué)方程描述,用 Langmuir等溫方程計(jì)算出的最大吸附量為208.77mg/g,F-在 MMNaA 吸附劑上的吸附主要體現(xiàn)出化學(xué)吸附行為,MMNaA吸附劑對 F-的吸附過程復(fù)雜,顆粒內(nèi)擴(kuò)散可以控制吸附速率,但內(nèi)擴(kuò)散并非唯一的控制步驟,MMNaA對 F-吸附過程還會受其它動力學(xué)過程的影響.

        3.3 所制備的MMNaA用于深度處理含氟廢水時適宜的pH值為5~9,吸附容量是γ-Al2O3的10倍.與γ-Al2O3相比,MMNaA適用的pH范圍更廣,在滿足達(dá)標(biāo)排放的條件下,MMNaA所需的投加量更少、吸附時間更短.

        3.4 MMNaA在水中具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、易與水分離.

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