采用共沉淀法制备Mg/Al-LDH(层状双氢氧化物)吸附材料,并对其在处理低浓度含磷废水性能应用方面进行实验研究,以确定其最佳的除磷反应条件。研究考察了竞争离子和溶液pH值对吸附反应的影响,并通过等温吸附模型和动力学模型对该材料的除磷性能进行了描述。研究结果表明,Mg/Al-LDH可以高效地吸附废水中的磷,溶液中竞争离子的存在会在一定程度上促进或者抑制吸附反应的进行,磷的去除率变化范围在10%以内;pH值对反应的影响效果不明显,在测试的pH值范围内,磷的去除率都保持在95%以上。研究结果显示该吸附反应为吸热反应,反应前50 min为Mg/Al-LDH快速吸附磷酸盐阶段,反应时间为100 min时达到吸附平衡。 材料吸附前后的变化进行红外光谱分析。采用溴化钾压片，扫描波数为400～4000cm－1，分析结果如图1所示。从图1中可以看出吸附后的Mg/Al-LDH材料与吸附之前相比，在1026、1112cm－1处出现了P—O振动吸收峰，本文由弯管机张家港弯管机价格网站 转载中国知网整理! http://www.15895595058.net 说明材料中有PO3－4、HPO2－4或者H2PO－4的存在，在吸附的过程中，废水中的含磷阴离子与Mg/Al-LDH的层间阴离子进行了交换，使废水中的PO3－4、HPO2－4、H2PO－4形成沉淀而得以去除。图1Mg/Al-LDH吸附前后FT-IＲ对比Fi2竞争离子影响废水由于成分比较复杂，往往含有多种其他阴离子，它们的存在会在一定程度上影响Mg/Al-LDH材料对磷酸盐的吸附效果。研究考察了3种常见的阴离子(Cl－、NO－3、SO2－4)作为竞争离子，确定这些阴离子的存在对Mg/Al-LDH除磷效果的影响。实验结果如图2所示。从图2(a)、(b)中可以看出，与空白实验比较，溶液中Cl－和NO－3的存在有利于Mg/Al-LDH吸附磷酸盐反应的进行，随着Cl－和NO－3含量的增大，磷的去除率分别从91．07%升高到96．51%、97．58%;从图2(c)中可以看出，SO2－4的存在在一定程度上抑制了Mg/Al-LDH对磷的吸附作用。随着溶液中SO2－4浓度的升高，磷的去除率从91．07%下降到83．61%。图2不同浓度竞争离子备及吸附废水中低浓度磷实验研究85吸附磷酸根离子的过程，和其他氧化物一样，实际上是与表面羟基的离子交换过程［12］。因此，吸附的过程中，会有羟基释放出来，随着羟基的释放，溶液的pH值会升高，而升高的pH值又在一定程度上阻碍了羟基的释放，这就是溶液pH值发生变化的原因。图5不同pH值对Mg/Al-LDH吸附磷酸根的影响F3结论1)红外分析表明Mg/Al-LDH材料吸附了废水中的PO3－4、HPO2－4或者H2PO－4。2)采用M溶液中Cl－和NO－3竞争离子的存在有利于磷酸根离子的去除，磷的去除率分别可以达到96．51%、97．58%;而SO2－4的存在使磷酸根的去除率略有下降。3)Mg/Al-LDH吸附磷酸盐反应为吸热过程，符合Freundlich吸附等温线模型。4)Mg/Al-LDH对磷酸根的吸附过程符合拟二级动力学，吸附速率较快，在反应时间为100min时达到吸附平衡。5)pH值对其吸附除磷反应几乎没有影响，磷的去除率都在95%以上，pH值为6．0时，最高可以达到97．09%。本文由弯管机张家港弯管机价格网站 转载中国知网整理! http://www.15895595058.net