几种人工湿地基质对磷素的吸附作用研究.pdf

维普资讯 I|诧【甜． 矗 第29卷 第6期 2006年6月 几种人工湿地基质对磷素的吸附作用研究 赵桂瑜， 秦琴， 周琪 (同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092) 摘 要：从吸附动力学角度出发，研究了干渣、沸右、页岩陶粒和自 石四种基质对水体中磷素的吸附作用，结果表明，干渣对磷索 的吸附量最大，其次是沸 和页岩陶粒，白云石对磷素的吸附量最小 作ff148h后，十渣对磷素的吸附量分别是沸石、页岩陶粒和白云石 的3．9倍、6．7倍和11倍。一级动力学方程、Elovich方程和双常数速率方群均能很好地捕述人 湿地錾质对磷素的等温吸附动力学特征，但 从相关系数来看，Elovich方程的描述更为准确。四种基质对磷素的吸附速率依次为：干渣页岩陶粒沸石白云石。 ， 关键词：人工湿地；基质；磷 ； 吸附；动力学 中图分类号：X53；X703 文献标识码：A 文章编号：1003—6504(2006)06—0084—02 人工湿地是20世纪7O年代发展起来的一种污水处 心2min，采用钼锑抗分光光度法测定上清液中磷的 理新技术，具有操作简单、管理方便、成本低廉、处理效 浓度 ，根据磷浓度变化，计算基质磷素吸附量，绘制基 果好、适用范围广等优点，已经在许多国家得到推广和 质磷素吸附动力学特征图。 使用 【。基质是人工湿地的主要组成部分，对于净化水 2 结果与分析 体中的污染物质，特别是磷污染物有着重要的作用。在 2．1 四种基质对磷素的等温吸附效果分析 人工湿地中，污水中的磷是通过基质的吸附和沉淀作 表l反映了不同作用时问下四种人_T湿地基质对 用、微生物的聚集作用以及湿地植物和藻类的吸收作 溶液中磷素的吸附隋况。在相同作用时问下，干渣对磷 用等多种途径共同完成的，其中，基质的吸附作用是最 素的吸附量最大，其次是沸石和页岩陶粒，白云石对磷 主要 、最容易控制的除磷方式Ⅲ。国内外许多学者利用 素的吸附量最小。在作用48h后，干渣对磷素的吸附量 Langmuir和Freundlich等温吸附方程研究了多种天然矿 物、T业副产物吸附净化水体中磷素的效果和机理，认 分别是沸石的3．噼 ，页岩陶粒的6．7倍，白云石的11倍。 干渣较强的磷素吸附能力与其 自身的组成密切相关： 为因地制宜选择合适的材料作基质，是提高人工湿地净 干渣是炼铁T业的副产物，在冶炼过程中，铁矿石本身 化能力的关键措施5[-7／。但关于人工湿地基质吸附除磷动 所含的钙素和填料中所含的钙素在高温下被氧化形成 力学的研究，目前报道较少。本文从动力学角度 发，探 氧化钙，其含量一般占40％左右，氧化钙容易和溶液中 讨了干渣、沸石 、页岩陶粒和白云石四种基质对水体中 P0一发生化学反应，形成磷酸钙沉淀，从而有利于水 磷素的吸附特征，为人工湿地基质的选择提供参考。 体中磷素的去除。在构建人T湿地时，可以优先考虑磷 1 材料与方法 吸附能力强的基质，或者在普通基质中添加这些基质， 11 试验材料