Zn_Al类水滑石吸附污泥脱水液中磷的研究_孙德智

第31卷第2期2009年3月北京林业大学学报JOURNALOFBEIJINGFORESTRYUNIVERSITYVol.31,No.2Mar.,2009收稿日期:2008--01--03http:www.bjfujournal.cn,http:journal.bjfu.edu.cn基金项目:“973”国家重点基础研究发展计划项目(2004CB418505)、黑龙江省杰出青年基金项目(2005)。第一作者:孙德智,博士,教授。主要研究方向:污染防治中的物理化学与生物技术。电话:010--62336596Email:sdzlab@126.com地址:100083北京林业大学60信箱。Zn--Al类水滑石吸附污泥脱水液中磷的研究孙德智1,2黄新瑞2程翔2陈爱燕2(1北京林业大学环境科学与工程学院2哈尔滨工业大学市政环境工程学院)摘要:为了开发一种新型除磷吸附剂,将二价金属离子(Mg2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Co2+)和三价金属离子(Al3+、Fe3+)分别组合,用共沉淀法制备了不同金属组成的类水滑石,研究了类水滑石及其焙烧产物的磷吸附效果。结果表明:ZnAl摩尔投料比为2∶1的类水滑石300℃焙烧4h,得到的吸附剂对城市污水处理厂污泥脱水液中磷的吸附容量最高,约40.77mgg;在pH中性和弱碱性条件下,Zn--Al--2--300对水中磷的吸附效果较好,吸附动力学符合假二级动力学方程,吸附等温线符合Langmuir吸附等温式;5%NaOH+10%Na2CO3溶液对载磷类水滑石的磷解吸效果最好,其解吸率约为91.17%。关键词:类水滑石;磷吸附;污泥脱水液;解吸中图分类号:X703文献标志码:A文章编号:1000--1522(2009)02--0128--05SUNDe-zhi1,2;HUANGXin-rui2;CHENGXiang2;CHENAi-yan2.PhosphateadsorptionfromsewagesludgefiltratebyZn-Alhydrotacite-likecompounds.JournalofBeijingForestryUniversity(2009)31(2)128--132[Ch,12ref.]1CollegeofEnvironmentalScience&Engineering,BeijingForestryUniversity,100083,P.R.China;2SchoolofMunicipal&EnvironmentalEngineering,HarbinInstituteofTechnology,150090,P.R.China.Aseriesofhydrotalcite-likecompounds(HTALs)weremadebycoprecipitationwithdivalentions(Mg2+,Zn2+,Cu2+,Ni2+andCo2+)andtrivalentions(Al3+andFe3+)inordertobeappliedinphosphateadsorptionasanewsorbent.WithZn-Almolarratioof2∶1andcalcinationstreatmentat300℃for4hrs,Zn-AlHTALsshowedthemosteffectivecapacityasadsorbenttouptakephosphateupto40.77mgginsewagesludgefiltratewithinitialconcentrationofaround20.0mgL.Underneutralorweakbasecondition,Zn-Al-2-300indicatedhigherstabilityandcapacityofphosphateadsorption.Theadsorptionkineticsfollowedpseudosecond-orderequationquiteaccuratelyandtheisothermwassuggestedasLangmuir-type.Inaddition,thehighestdesorptionrateof91.17%forphosphatefromusedHTALswasachievedwhenusing5%NaOH+10%Na2CO3asthedesorptionsolution.KeywordsHTALs;phosphateadsorption;sewagesludgefiltrate;desorption磷是一种单向流动、不可再生、难以替代的资源。我国每年城镇污水排放量为460亿t,污水含磷量一般在3～6mgL,按平均4.5mgL计,仅城镇地区每年污水中磷排放量为20.7万t,