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如何判斷改性石英砂在水處理中的應用

點擊次數：409更新時間：2018-06-30

在常規水處理工藝中，濾池的過濾性能在很大程度上取決于濾料顆粒的性質。常用的石英砂、無煙煤等濾料，盡管價格便宜、性能穩定，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，增強其去除水中有機物、氨氮和重金屬等物質的能力，提高出水水質。

　　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。通過靜態吸附和動態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*佳改性條件，即pH值、改性劑濃度、焙燒時間及涂層次數。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，涂層次數為3次時所制備的改性石英砂濾料對有機物的去除率*高。

　　 2、采用靜態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。研究發現，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生交換；（4）濾料表面的吸附位點的增加。

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