改性碎砖对磷的吸附性能研究.docx

*改性碎砖对磷的吸附性能研究梁丽珍牛俊玲(郑州航空工业管理学院资源与环境研究所，郑州450015)摘要:将碎砖作为人工湿地基质材料，研究了各吸附影响因素对改性碎砖吸附磷性能的影响，并考察了改性碎砖对磷的等温吸附模型。结果表明:在25℃，pH为6，吸附时间为1h，投加比例为100∶3的条件下，经AlCl3改性后的碎砖对磷吸附效果最好，去除率可以达到97.8%;且该吸附符合Langmuir等温吸附模型。关键词:磷;碎砖;改性;吸附DOI:10.13205/j．hjgc．201410010STUDYONADSOＲPTIONOFPHOSPHOＲUSWITHMODIFIEDCＲUSHEDBＲICKLiangLizhenNiuJunling(InstituteofＲesourcesandEnvironmentalScience，ZhengzhouInstituteofAeronauticalIndustryManagement，Zhengzhou450015，China)Abstract:Inordertousethebrickasthesubstratesinconstructedwetland，theeffectsoftheabilityofphosphorusadsorptionbymodifiedcrushedbrickwerestudied．Isothermaladsorptionmodelofadsorptionofphosphorusbymodifiedbrickwasexamined．TheresultsshowedthatAl-brickhadhigheradsorptionperformanceofphosphorusontheconditionof25℃，pH=6，theadsorptiontime1hand100∶3addingproportion，theremovalratecouldbeupto97.8%．TheadsorptionaccordedwithLangmuirisothermaladsorptionmodel．Keywords:phosphorus;crushedbrick;modification;adsorption建筑垃圾是城市垃圾的主要组成部分，其中，混凝土块和碎砖约占80%～90%，是建筑垃圾资源化利用的主要研究对象。国外对废砖的资源化利用研究已取得了一定成果。研究表明:碎砖中除了因烧结而存在大量的空隙，具有较大的比表面积外，还含有大量的火山灰组分。AsheeshKunarYadav等尝试了用砖粉做地下水除氟吸附剂，吸附效果良好。因此，秉着“以废治废”的原则，对建筑碎砖加以改性，考察其对磷的吸附性能，以期将改性碎砖用作人工湿地基质。1实验部分1.1实验材料实验用碎砖为郑州市郊建筑垃圾，用破碎机打碎，研磨至粒径20目以下。用去离子水反复洗涤，过滤，烘干后研碎备用。水样为磷酸二氢钾(KH2PO4，分析纯)用去离子水配制的模拟废水。实验所用试剂均为分析纯级。0引言磷能刺激藻类的生长，造成水体富营养化。人工湿地除磷简单经济，主要依靠湿地中的基质、植物和微生物的共同作用来完成，因其具有处理成本低、操作简单等优点得到广泛应用［1-3］。基质的选取是人工湿地处理系统的重要部分，其合理选择以及搭配可以强化污染物去除，提高人工湿地系统整体运行效果。基质对污染物的去除过程包括物理过滤、离子交换、吸附、螯合作用、沉降反应等［4-6］。有研究者对人工湿地不同基质的除磷效果进行了研究［7-8］，发现沸石、蛭石、陶粒等是人工湿地的良好基质，但是上述基质价格昂贵、产地有限。鉴于成本因素的考虑，在满足处理效果的基础上，从低成本基质中筛选出合适的基质是一种可行的选择。*国家自然科学基金项目;河南省重点科技攻关项目(122102210537)。收稿日期:2013－12－26水污染防治WaterPollutionControl39剂的吸附效果，找到最佳吸附剂以及改性方案。实验结果见图1。1.2实验方法磷的测定1.2.1采用钼酸铵分光光度法［9］测定滤液中的残磷，每个取样时间重复测定样品3次，最终通过初始磷质量浓度和残磷质量浓度计算填料的吸磷量。碎砖的不同改性方法1.2.2用质量分数为10%的乙酸、HCl、NaCl、MgCl2、AlCl3和BaCl2溶液分别浸泡碎砖，室温下放置12h后，振荡2h，并分别用5%的对应溶液反复淋洗碎砖石，至无Ca2+(用钙示剂检验)，再用去离子水冲洗碎图1不同改性方法的影响Fig．1Effectofdifferentmodificationmethods砖石至无Cl－(用饱和AgNO检验)，过滤，烘干，研3碎吸附剂，即为HAc－碎砖、H－碎砖、Na－碎砖、Mg－碎砖、Al－碎砖和