氯化鐵改性石英砂的制備及過濾試驗研究.pdf

1、水中有機(jī)微污染物通過氯消毒會產(chǎn)生使人致癌的消毒副產(chǎn)物,而傳統(tǒng)水處理技術(shù)無法對水中的有機(jī)微污染物進(jìn)行去除。因此,為了滿足水質(zhì)要求,通過對濾料進(jìn)行改性來進(jìn)行強(qiáng)化過濾去除水中的有機(jī)微污染物具有重要的意義。
　　論文用氯化鐵對石英砂進(jìn)行改性試驗,將制備的條件設(shè)為改性劑濃度、pH、溫度和煅燒時間的變化,通過單因素變量進(jìn)行改性石英砂的制備。最終確定改性石英砂的最佳制備條件為:為改性劑濃度2mol/L氯化鐵溶液,pH=1,溫度550℃,煅燒時間

2、2h。對制備條件進(jìn)行正交試驗之后發(fā)現(xiàn),影響因素的大小為pH>濃度>時間>溫度。通過對不同制備條件下改性濾料上鐵含量的檢測發(fā)現(xiàn),濾料上的鐵含量基本與對有機(jī)物的吸附效果成正相關(guān)的關(guān)系。
　　將批量生產(chǎn)的改性濾料進(jìn)行靜態(tài)試驗,發(fā)現(xiàn)其含鐵量為19.4mg/g,將改性濾料置于200r/min的機(jī)械攪拌環(huán)境和pH=3、pH=12的酸堿環(huán)境中,發(fā)現(xiàn)改性濾料上鐵的脫落率分別為0.34％,0.43％和0.77％。通過改性之后的濾料,其孔隙率為0.6

3、3大于原砂的0.46,比表面積也比原砂提高了2.43倍。將改性砂和原砂通過電鏡掃描可以發(fā)現(xiàn)改性砂的表面沉積了許多氯化鐵水解聚合物,涂層表面高低不平,涂上去的聚合物象堆積物一樣厚實地沉積在石英砂表面。對改性砂和原砂進(jìn)行吸附試驗,得到改性石英砂的吸附容量比原砂有所提高,經(jīng)過吸附方程的分析得出改性石英砂的吸附屬于Langmuir型,原砂的吸附為Freundlich吸附。
　　通過不同濾速來進(jìn)行動態(tài)試驗。隨著濾速的增大,兩個濾柱的過濾周期

4、都有所降低,但在同一濾速下,改性石英砂濾柱的過濾周期要大于原砂濾柱。在對過濾進(jìn)行評價上,改性濾柱的MSC與FPI值均大于原砂濾柱,表現(xiàn)出了更好的過濾性能。在有機(jī)物的去除上,改性濾柱的CODMn平均去除率為30％左右,在不同濾速以及不同過濾時間下的表現(xiàn)不同,但在同一濾速下的表現(xiàn)好于原砂濾柱。在不同進(jìn)水pH的條件下進(jìn)行試驗,發(fā)現(xiàn)改性石英砂濾柱在中性偏酸性的水中對有機(jī)物的去除效果較好。在對錳的去除研究上發(fā)現(xiàn)改性石英砂對錳有一定的去除效果,效果