CMC-CoFe2O4磁性吸附劑的制備及吸附回收磷的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、由于磷資源的缺乏與磷污染導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化之間的矛盾,因此,尋找一種能將污水中的磷去除并加以回收利用的方法,既可以改善水質(zhì)、減少污染,又可以實(shí)現(xiàn)磷的循環(huán),緩解磷資源的缺乏狀況。
　　采用吸附法從廢水中去除磷受到關(guān)注,然而,吸附法在實(shí)際應(yīng)用中存在一系列的問(wèn)題,其中吸附劑的解析、再生、固液分離、重復(fù)循環(huán)利用以及磷的回收成為難點(diǎn)。本文采用共沉淀法制備磁性羧甲基纖維素(CMC)-CoFe2O4復(fù)合材料,并以其為吸附劑采用吸附法處理含磷廢水,

2、并采用磁分離技術(shù)加以回收。考察了吸附反應(yīng)時(shí)間、含磷廢水的pH值、吸附劑投加量、含磷廢水的初始濃度對(duì)吸附效果的影響,在最佳吸附條件下對(duì)吸附選擇性以及吸附劑的解析和再生研究。以Ca5(OH)(PO4)3的形式回收解析后的磷。并對(duì)CMC-CoFe2O4進(jìn)行了SEM、XRD、FT-IR表征。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:磁性吸附劑的CMC與CoFe2O4最佳質(zhì)量比為0.4:1,吸附飽和反應(yīng)時(shí)間為90min,含磷廢水的最佳初始pH值為2.5,吸附劑的

3、最佳投加量為2.5g/L;通過(guò)對(duì)CMC-CoFe2O4吸附磷酸根的動(dòng)力學(xué)方程的擬合結(jié)果可知,該吸附符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程;通過(guò)對(duì)CMC-CoFe2O4吸附磷酸根等溫式的擬合結(jié)果顯示,不同溫度下的吸附等溫線均更符合Langmuir模型,升高溫度有利于CMC-CoFe2O4對(duì)含磷廢水的吸附;該吸附反應(yīng)的吉布斯自由能ΔG為負(fù)值,表明吸附反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行;該吸附劑對(duì)幾種天然水體中常見(jiàn)陰和陽(yáng)離子的吸附選擇性表現(xiàn)為CO32->SO42->Cl->NO

4、3-;Mg2+>Ca2+>NH4+;陽(yáng)離子>陰離子,且天然水體中陰離子和陽(yáng)離子對(duì)吸附劑吸附含磷廢水影響小。通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定吸附劑的實(shí)際應(yīng)用解析液的濃度為5％NaOH,最佳再生液組成為15%NaNO3,實(shí)際含磷解析液中磷的回收實(shí)驗(yàn)中,磷回收60min,Ca:P=2,pH=13,磷的初始濃度為50mg/L溶液,磷的回收率為96.65%,解析率為97.3%。SEM、XRD、FT-IR主要表征結(jié)果CMC-CoFe2O4為純單一的尖晶石,吸附、解析、