羥基氧化鐵復(fù)合物去除飲用水中鐵錳試驗研究.pdf

1、地下水作為水資源的重要組成部分，因其較強的貯存能力以及穩(wěn)定的供水條件成為我國較多城市飲用水的重要來源。我國地下水飲用水水源地有1817個，占城鎮(zhèn)飲用水水源地的38％左右。然而由于地質(zhì)條件和人類生產(chǎn)生活的影響，我國地下水水質(zhì)不容樂觀，其中鐵、錳為主要的超標(biāo)指標(biāo)。高鐵錳地下水給人類生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來不便，甚至嚴重危害。因此發(fā)展簡便而有效的地下水除鐵除錳工藝成為了社會各類研究學(xué)者關(guān)注的焦點。
　　常用的地下水除鐵除錳的技術(shù)方法有氧化法

2、（自然氧化法、接觸氧化法、化學(xué)氧化法和生物氧化法）、離子交換法和吸附法等。其中吸附法因吸附劑種類多、適應(yīng)范圍廣、操作簡便、吸附材料便于回收不會引起二次污染等優(yōu)點成為水處理工藝中最常用的方法之一。因而選擇經(jīng)濟、高效、應(yīng)用性強的吸附劑是吸附法應(yīng)用的關(guān)鍵。
　　本文首先分別選用活性炭、玉米秸稈、沸石和凹凸棒土四種吸附劑作為載體負載羥基氧化鐵制備復(fù)合吸附劑，通過對比分析負載前后對水中鐵錳的去除效果，確定石負載羥基氧化鐵作為吸附劑去除水中鐵

3、錳效果最佳;然后通過調(diào)節(jié)OH-與Fe3+的摩爾比（堿比）制備不同堿比條件下的羥基氧化鐵復(fù)合物，對比分析其對水中鐵錳的去除效果，優(yōu)選出堿比為4∶1時制備的沸石負載羥基氧化鐵對水中鐵錳去除效果最佳，并通過掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射(XRD)和比表面積分析對其進行表征;再通過靜態(tài)吸附實驗設(shè)計分析復(fù)合吸附劑去除水中鐵錳的影響因素，找出最佳吸附條件，并在此基礎(chǔ)上進行吸附等溫線以及吸附動力學(xué)研究。本論文主要研究結(jié)果表明:
　　(1

4、)通過對沸石負載羥基氧化鐵前后的掃描電鏡、X-射線衍射和比表面積的對比分析，發(fā)現(xiàn)沸石負載羥基氧化鐵可能有新的晶體產(chǎn)生，沸石負載羥基氧化鐵復(fù)合物層狀結(jié)構(gòu)更加明顯，比表面積增大，有利于污染物的去除。
　　(2)沸石負載羥基氧化鐵投加量為0.3g，pH值為7.5,吸附反應(yīng)時間為4h時，F(xiàn)e2+、Mn2+的去除率分別為100％、99.49％，剩余Fe2+、Mn2+的濃度均能達到我國生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準要求。通過對投加量、pH值和吸附時間進行

5、三因素三水平正交實驗，三種因素對沸石負載羥基氧化鐵除錳效果影響力大小為投加量＞吸附時間＞pH值。
　　(3)通過對沸石負載羥基氧化鐵吸附Fe2+、Mn2+的吸附等溫線研究，確定Langmuir方程能更好的擬合沸石負載羥基氧化鐵對Fe2+、Mn2+的吸附過程。沸石負載羥基氧化鐵對Fe2+、Mn2+的最大吸附飽和量分別為8.18mg/g和2.69mg/g。
　　(4)沸石負載羥基氧化鐵吸附FC+、Mn2+的吸附動力學(xué)過程均符合準