鎂鋁水滑石及焙燒產物去除水中天然有機物的研究.pdf

1、天然有機物作為天然水質的主要污染物,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殖物組織。在進行高有機物含量水源水處理時,可利用水滑石特殊的層狀結構與吸附性能作為前期處理,能夠有效的降低水質對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物,對比分析了合成鎂鋁水滑石及鎂鋁水滑石在200℃、500℃、800℃下的焙燒產物在不同pH與溫度

2、影響下的吸附去除性能及機理。
　　首先,利用反應釜合成鎂鋁比為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,焙燒后的產物分別標記為LDO-200、LDO-500、LDO-800。其次,研究了Mg/Al-LDHs、LDO-200、LDO-500、LDO-800對 HA與 FA的吸附動力學。Mg/Al-LDHs、LDO-200、LDO-500、LDO

3、-800對HA與FA的吸附過程符合偽二級動力學,線性相關系數達到99％,有較好的線性擬合結果。同時研究了四種吸附劑對HA與FA的吸附等溫線,四種吸附劑對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。最后研究了反應溫度與 pH對 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、層狀結構清晰,擁有六邊形結構。鎂鋁水滑石與焙燒產物四種吸附材料都是中孔的吸附材料;LDO-500孔隙結構最發(fā)達,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物對HA與FA吸附機理不完全相同。吸附不僅存在單分子層物理吸附,也存在一定程度的化學作用機理。Mg/Al-LDHs主要是一定程度化學吸附過程;焙燒產物不僅存在化學吸附,也可能存在小分子的有機物參與到鎂鋁水滑石的重構過

5、程。
　　(3)Mg/Al-LDHs與焙燒后的產物對有機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焙燒產物的吸附能力,增加對有機物的吸附量;其中500℃焙燒產物LDO-500對腐殖酸與富里酸的吸附效果最好,對HA與FA的最大吸附量分別為105.2mg/g、100.3 mg/g。
　　(4)反應溫度對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