离子交换纤维除As_性能研究_刘振中

ResearchonAs（Ⅴ）removalperformanceofionexchangefiberLiuZhenzhong1，2，DengHuiping2，HanYing1，LiYue3（1.SchoolofArchitectureEngineering，NanchangUniversity，Nanchang330031，China；2.SchoolofEnvironmenalScienceandEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；3.PearRiverWaterResourceScientificResearchInstitute，Guangzhou510611，China）离子交换纤维除As（Ⅴ）性能研究刘振中1，2，邓慧萍2，韩瑛1，李越3（1．南昌大学建筑工程学院，江西南昌330031；2．同济大学环境科学与工程学院，上海200092；3.珠江水利科学研究院，广东广州510611）［摘要］研究比较了几种吸附材料的除As（Ⅴ）性能，结果发现，颗粒活性炭的除As（Ⅴ）效果较差，活性氧化铝对As（Ⅴ）有一定的去除效果，离子交换纤维（IEF）除As（Ⅴ）的效果最好。作者着重研究了IEF除As（Ⅴ）的吸附等温线和反应动力学，考察了pH、共存阴离子对IEF除As（Ⅴ）的影响。研究发现，Freundlich吸附等温线模型要好于Langmuir模型。吸附速率符合拟一级反应动力学。IEF的除As（Ⅴ）潜力较大，在As（Ⅴ）初始质量浓度为25mg/L时，其吸附As（Ⅴ）的能力达285mg/g。pH偏酸性有利于吸附的进行。但共存离子的存在影响砷的吸附，通过负载铁到IEF上，可有效地解决这一问题，且总的吸附As（Ⅴ）的能力有一定的提高。［关键词］吸附；除砷；离子交换纤维；反应动力学［中图分类号］X703［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2009）08-0062-05Abstract：TheAs（Ⅴ）removalperformancesofseveralkindsofadsorbentshavebeenstudied.TheresultsshowthattheAs（Ⅴ）removalefficiencyofgranularactivatedcarbonisratherlow，activatedaluminiumoxidehassomeAs（Ⅴ）removalefficiency，andtheAs（Ⅴ）removalefficiencyofionexchangefiberisthebest.TheadsorptionisothermandreactionkineticsofAs（Ⅴ）removalonIEFaremainlystudied.Atthesametime，theeffectofpHandco-existanionsontheAs（Ⅴ）removalareinvestigated.ItisfoundthattheFreundlichadsorptionisothermmodelisbetterthanLangmuirmodel.Theadsorptionvelocityaccordswithpseudo-firstorderreactionkinetics.IEFhassomepotentialtoremoveAs（Ⅴ）.WhentheinitialmassconcentrationofAs（Ⅴ）is25mg/L，itsadsorptioncapacityis285mg/g.TheadsorptionwasfavoredwithlowerpH.Butthepresenceofco-existanionscaninfluenceasadsorption.TheproblemcanbesolvedeffectivelybyloadingironoxideonIEFandthetotaladsorptioncapacityofAs（Ⅴ）canbeimproved.Keywords：adsorption；arsenicremoval；ionexchangefiber；reactionkinetics我国有很多地方的地下水都遭受到不同程度的砷污染。长期饮用高砷水，会引起黑脚病、神经痛、血管损伤，以及末梢神经炎甚至致癌〔1〕。为此，2007年7月1日起实施的《生活饮用水卫生标准》将砷的控制指标由原来的50μg/L降低至10μg/L。饮用水标准的提高给饮用水除砷技术带来新的挑战〔2〕。除砷的方法很多〔3-4〕，其中离子交换和吸附法是研究较多的一种方法，常用的吸附剂有活性氧化铝、活性炭以及离子交换树脂〔5-7〕。离子交换纤维（IEF）是一种新型的纤维状的表面吸附和分离材