鎂鋁水滑石及焙燒產(chǎn)物去除水中天然有機(jī)物的研究.pdf

1、天然有機(jī)物作為天然水質(zhì)的主要污染物,主要成分包括腐殖酸(Humic Acid)、富里酸(Fulive Acid)、微生物的代謝分泌物以及溶解的動(dòng)殖物組織。在進(jìn)行高有機(jī)物含量水源水處理時(shí),可利用水滑石特殊的層狀結(jié)構(gòu)與吸附性能作為前期處理,能夠有效的降低水質(zhì)對(duì)后期工藝的處理壓力,可以減少水處理的成本。為此,本研究以腐殖酸、富里酸為水體中典型有機(jī)物,對(duì)比分析了合成鎂鋁水滑石及鎂鋁水滑石在200℃、500℃、800℃下的焙燒產(chǎn)物在不同pH與溫度

2、影響下的吸附去除性能及機(jī)理。
　　首先,利用反應(yīng)釜合成鎂鋁比為3:1的鎂鋁水滑石(Mg/Al-LDHs);分別在200℃、500℃、800℃溫度下,放置適量的Mg/Al-LDHs在馬弗爐中焙燒,焙燒后的產(chǎn)物分別標(biāo)記為L(zhǎng)DO-200、LDO-500、LDO-800。其次,研究了Mg/Al-LDHs、LDO-200、LDO-500、LDO-800對(duì) HA與 FA的吸附動(dòng)力學(xué)。Mg/Al-LDHs、LDO-200、LDO-500、LDO

3、-800對(duì)HA與FA的吸附過(guò)程符合偽二級(jí)動(dòng)力學(xué),線性相關(guān)系數(shù)達(dá)到99％,有較好的線性擬合結(jié)果。同時(shí)研究了四種吸附劑對(duì)HA與FA的吸附等溫線,四種吸附劑對(duì)HA與FA的吸附等溫線能夠很好地符合 Langmuir吸附等溫線。Freundlich等溫線次之, Dubinin-Radushkevich(D-R)等溫線最弱。最后研究了反應(yīng)溫度與 pH對(duì) LDO-500和Mg/Al-LDHs去除腐殖酸、富里酸的影響。
　　(1)合成的鎂鋁水滑石

4、層狀結(jié)構(gòu)清晰,擁有六邊形結(jié)構(gòu)。鎂鋁水滑石與焙燒產(chǎn)物四種吸附材料都是中孔的吸附材料;LDO-500孔隙結(jié)構(gòu)最發(fā)達(dá),它的比表面積、微孔孔隙、總孔容與其它吸附劑相比較均較大。
　　(2)Mg/Al-LDHs與不同溫度的焙燒產(chǎn)物對(duì)HA與FA吸附機(jī)理不完全相同。吸附不僅存在單分子層物理吸附,也存在一定程度的化學(xué)作用機(jī)理。Mg/Al-LDHs主要是一定程度化學(xué)吸附過(guò)程;焙燒產(chǎn)物不僅存在化學(xué)吸附,也可能存在小分子的有機(jī)物參與到鎂鋁水滑石的重構(gòu)過(guò)

5、程。
　　(3)Mg/Al-LDHs與焙燒后的產(chǎn)物對(duì)有機(jī)物的吸附效果有明顯的差別。一定程度的提高焙燒溫度可以提高 Mg/Al-LDH焙燒產(chǎn)物的吸附能力,增加對(duì)有機(jī)物的吸附量;其中500℃焙燒產(chǎn)物L(fēng)DO-500對(duì)腐殖酸與富里酸的吸附效果最好,對(duì)HA與FA的最大吸附量分別為105.2mg/g、100.3 mg/g。
　　(4)反應(yīng)溫度對(duì)LDO-500和Mg/Al-LDHs去除腐殖酸、富里酸的影響規(guī)律不太明顯,但相同溫度下 LDO