腐殖酸對石英砂濾料表面吸附性能影響研究.pdf

1、在給水處理過濾工藝中，在處理含較高天然有機物含量原水時，通常會發(fā)現(xiàn)石英砂表面有明顯的結垢現(xiàn)象，稱之為濾料中毒。濾料中毒的直接表現(xiàn)為濾池的過濾效率下降，泄露提前。并且，因此造成的過濾效率下降不能依靠簡單的水力反沖洗得到恢復。為了研究該現(xiàn)象的成因，將天然石英砂磨碎成粉末對以腐殖酸為代表的天然有機物進行吸附及解吸試驗。
　　試驗結果表明，腐殖酸在石英砂表面的吸附等溫線數(shù)據(jù)可以很好地被Langmuir模型擬合，說明該吸附屬于單分子層吸附；

2、吸附的動力學過程可以分為擴散控制階段和附著控制階段，最后進入吸附平衡；腐殖酸在石英砂表面吸附后不能完全解吸，且較高的初始腐殖酸濃度會造成解吸階段較低的相對解吸量；同時，較高的初始腐殖酸濃度也會造成較負的石英砂的zeta電位；X光電子能譜結果表明，腐殖酸在石英砂表面的吸附會產(chǎn)生新的化學鍵如O-Si-C鍵和Si-O-C鍵，并以此推測腐殖酸在石英砂表面的化學吸附機理主要為：石英砂表面的硅烷醇基團(Si-OH)作為主要的活性吸附位和腐殖酸分子形

3、成了吸附，并和腐殖酸分子的羧基和酚羥基官能團通過交換配位作用形成了新的Si-O-(O=)C鍵；該吸附作用和其所導致的較負的石英砂zeta電位是導致石英砂濾料過濾效率下降的主要原因。
　　當水中有高嶺土顆粒和混凝劑Al2(SO4)3·18H2O存在時，上述吸附作用被增強，XPS分析結果中表現(xiàn)為在石英砂表面形成化學吸附時所需要的腐殖酸初始濃度降低和吸附后生成的化學鍵較難破壞，宏觀表現(xiàn)為吸附過程中的吸附量明顯增大和吸附過程明顯變快，以及