磁性鐵鋯雙氧化物對水中磷的去除.pdf

1、磷作為一種必要的資源和材料，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)及工業(yè)。由于人類的過度使用，大量的磷已經(jīng)存在于水環(huán)境中并且促進藻類生物的生長。有些藻類有毒，于是干擾了水生生物的生態(tài)平衡。而且當(dāng)這些藻類腐爛時，溶解氧迅速被消耗，使得魚類及其他水生生物的死亡。這對那些人類賴以生存的湖泊、江河和海洋有著極大的影響。因此，為了給我們的后代保留一個綠色的家園，控制磷酸鹽在水中的含量便成了一件迫不及待的事情
　　 磷污染主要來自農(nóng)業(yè)及工業(yè)中磷的過度使用。

2、除去水中磷元素的方法很多，主要分為三種：化學(xué)沉淀法，生物處理及吸附作用法。化學(xué)沉淀法最先廣泛的應(yīng)用于解決富營養(yǎng)問題?；瘜W(xué)沉淀法還能應(yīng)用于一些含高濃度磷酸鹽的工業(yè)廢水中。同時化學(xué)沉淀還有可能產(chǎn)生高品質(zhì)的磷酸鹽沉淀物，如鳥糞石。但是沉淀法導(dǎo)致化學(xué)藥品的高耗費及存在著磷回收困難的問題。生物處理法現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用于富含磷的食品及市政污水的處理。利用聚磷菌及植物消化磷酸鹽從而除磷。然而這種方法存在著基建投入太大、處理速度太慢、不利于高濃度磷酸鹽的去

3、除及操作復(fù)雜等缺點。吸附法能克服存在于化學(xué)沉淀法及生物處理法的那些缺點。以其設(shè)計簡單靈活、操作容易、對有毒污染物的不敏感性和無新的有害污染物的形成，由此吸附法優(yōu)于上述去除方法。
　　 本實驗合成了磁性Fe-Zr雙氧化物，并以其為吸附劑去除磷酸鹽。利用掃描電鏡、紅外光譜、X射線衍射光譜和比表面積來表征吸附劑的特性。表面電荷用Zeta電位法測定。可以確定Fe-Zr雙氧化物吸附劑表面攜帶很多的中孔，其比表面積為106.2 m2/g，零

4、點電位的pH為3.24。同時本實驗研究了一些條件，如接觸時間、pH值、初始磷酸鹽濃度和各種陰離子及其濃度對吸附的影響。動力學(xué)數(shù)據(jù)能較好地符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型。吸附等溫線較為符合langmuir模型，在pH=4的時候，最大的吸附容量為13.65 mg P/g.同時，實驗證明Fe-Zr雙氧化物吸附磷酸鹽的機理主要來源于鋯部分的離子交換作用以及部分來源于磁性氧化物的吸附。同時吸附劑帶磁性容易被磁鐵分離。此外吸附后的Fe-Zr雙氧化物能被0.1