復(fù)合吸附材料的制備及其砷氟共除性能的研究.pdf

1、以硫酸鈦、硝酸鑭和活性炭為原料，制備了新型的復(fù)合吸附劑TLA（Ti-La-AC）。研究比較了TLA、美國產(chǎn)粒狀氧化鐵E33p和活性氧化鋁AA除砷除氟吸附等溫線、吸附動力學(xué)和pH對除砷除氟效果的影響；通過X射線衍射儀（XRD）和掃描電鏡．能譜分析（SEM-EDX）對吸附劑進(jìn)行了表征，并對吸附機理進(jìn)行探討。 能譜分析結(jié)果表明，TLA中鈦和鑭的含量明顯增加，而且對砷、氟有很好的吸附作用。XRD圖譜證實TLA中有銳鈦礦TiO2。結(jié)合二者

2、可以推斷，TLA中存在具有多吸附點位的無定形氧化鑭。 TLA對砷氟的吸附符合建立在單層化學(xué)吸附基礎(chǔ)上的Langmuir方程。與E33p和AA相比，TLA對砷氟的吸附容量顯著優(yōu)于前兩者。在pH為7時，TLA、E33p和AA，對單砷的最大吸附量分別為30．3 mg/g，18．0mg/g和7．2 mg/g；對單氟的最大吸附量分別為27．8 mg/g，2．3mg/g和4．8 mg/g；砷氟共存時對砷的最大吸附量分別為25．1 mg/g

3、，17．9mg/g和6．7 mg/g，對氟的最大吸附量分別為17．0 mg/g，0．9mg/g和3．6 mg/g。TLA對砷和氟均有很高的吸附容量，E33p可以有效除砷但對氟幾乎沒有吸附能力，而AA對砷和氟的吸附量都很低。 在吸附的開始階段，吸附速度很快，吸附量迅速增加，然后吸附速度逐漸降低，約15分鐘即可達(dá)到吸附平衡。TLA對砷、氟的吸附符合準(zhǔn)二級動力學(xué)方程。表明TLA與砷、氟之間通過共用或交換電子形成的化學(xué)鍵力是限制吸附速度

4、的主要環(huán)節(jié)。隨著初始濃度的升高，飽和吸附容量也升高。說明增加初始濃度后，液相主體與吸附劑表面之間的濃度梯度提高，從而有利于吸附的進(jìn)行。 電荷分布多位絡(luò)合模型（Charge-distribution multisite complexation model，CD MUSIC）能準(zhǔn)確模擬砷、氟的吸附行為。實驗現(xiàn)象與模型計算結(jié)果表明，砷氟吸附具有明顯的陰離子吸附特點，溶液pH值顯著影響砷、氟的吸附效率。單砷體系（As=30mg/L）中

5、pH在5．1～7．3時，砷的吸附效率>97％，而當(dāng)pH升高到12．2時，砷的吸附效率降低為21．1％。單氟體系（F=10mg/L）中pH在4．8～6．8時，氟的吸附效率>87％，而當(dāng)pH升高到11．1時，氟的吸附效率降低為15．3％。砷氟共存體系（As=30mg/L，F(xiàn)=10mg/L）中pH在6．0～7．2時，砷的吸附效率>99％，而當(dāng)pH升高到12．0時，砷的吸附效率降低為21．1％；而隨著pH由5．0升高到12．0，氟的吸附效率由7