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如何判斷改性石英砂在水處理中的應(yīng)用

點(diǎn)擊次數(shù):409更新時間:2018-06-30
 在常規(guī)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(zhì)。常用的石英砂、無煙煤等濾料,盡管價格便宜、性能穩(wěn)定,但存在著表面帶負(fù)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(zhì),增強(qiáng)其去除水中有機(jī)物、氨氮和重金屬等物質(zhì)的能力,提高出水水質(zhì)。
   以石英砂為載體,氯化鐵為改性劑,采用反復(fù)沉積法制備氧化鐵改性石英砂濾料。通過靜態(tài)吸附和動態(tài)過濾的試驗(yàn)方法研究了改性石英砂對水中有機(jī)物、氨氮和Cr(Ⅵ)的去除,并探討其吸附機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)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(jīng)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(shù)。通過試驗(yàn)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(shù)為3次時所制備的改性石英砂濾料對有機(jī)物的去除率*高。
   2、采用靜態(tài)吸附的試驗(yàn)方法研究了涂鐵石英砂濾料對水中有機(jī)物、氨氮、Cr(Ⅵ)的去除,改性石英砂對有機(jī)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(tài)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(jìn)行動態(tài)過濾試驗(yàn),首先在相同的試驗(yàn)條件下比較了改性石英砂和石英砂的過濾性能,結(jié)果表明,改性石英砂對有機(jī)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(yàn)。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)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(jī)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(diǎn),應(yīng)用電荷相互吸引原理去除;(3)與金屬離子相結(jié)合的羥基與受污染水中的有機(jī)物陰離子發(fā)生交換;(4)濾料表面的吸附位點(diǎn)的增加。
 
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石英砂濾料

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