PDF《不同条件下高炉渣吸附水中无机磷的研究》

2 ] ,碱度越高 ,反应活性也越高.根据表

1 计算出的 C、 A、 B 3种炉渣的碱度分别为

1128、

1120 和1108,这与其最大吸附量的高低顺序是一致的 , 说明炉渣碱度越高 ,吸附效果也越好.而计算所得 的质量系数与炉渣的最大吸附量未见这种关系 . 初步认为炉渣碱度可以作为衡量其吸附磷能力的指 标.这一结论有待于选择更多类型的水淬炉渣进行 试验确认 ,有关二者关系的实质有待于进一步深入 研究. 2.

2 不同 pH条件下炉渣对磷的吸附 利用炉渣 C进行不同 pH条件下的吸附试验 , 吸附等温线如图 2所示.可以看出 ,各pH 条件下 高炉渣的吸附量均随平衡浓度的增加而增大.在初 始pH较高的含磷溶液中 ,炉渣对磷的吸附量随着

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8 ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 环境工程学报第2卷 平衡浓度的增加而渐趋稳定 ,而随着体系初始 pH 的降低 ,炉渣对磷的吸附效果明显增强 ,甚至远没有 达到饱和. 图2不同 pH下高炉渣对磷的吸附等温线 Fig .

2 Adsorption isother m s of P in BFS with different pH 水淬炉渣是一种具有很高潜在活性的玻璃体结 构材料 ,也是一种多孔质硅酸盐材料 [

6 ] ,因此 ,其某 些性质与氧化物或黏土矿物相似.对氧化物和黏土 矿物而言 ,在酸性环境中 , OH - 易电离而使表面带 正电荷 ,从而增加阴离子交换容量 [

7 ] .这在一定程 度上可以解释本试验出现的现象 ,有关的机制还有 待于进一步研究. 从试验中还发现 ,初始的酸性含磷溶液 (pH =

2、 4)在吸附达到平衡后 , pH均有所上升 ,而初始为 碱性的含磷溶液 (pH =

10、 12) 在吸附达到平衡后 pH 有所下降.这可能是由于高炉渣中析出的Fe

3 + 、 A l

3 + 和Mg

2 + 等生成两性水合金属氧化物和氢 氧化 物,改变了体系pH 的缘故.另外,Enzar Ogus [

8 ] 发现 ,在水溶液中 ,炉渣表面会产生大量羟 基 ,这些羟基与磷酸根离子发生配位取代时交换出 OH - ,但在一定程度上也能够促进溶液 pH 值的 升高.

213 不同温度条件下炉渣对磷的吸附 图 3为不同温度下高炉渣对污水中磷的吸附等 温线.可以看出 ,不同温度条件下 ,炉渣对磷的吸附 量均随着磷平衡浓度的增加而增加.且随着温度的 升高 ,炉渣对磷的吸附能力也有所增强. 表 3中列出了不同温度条件下炉渣吸附磷的 Langmuir方程相关参数以及吸附热力学参数.可以 看出 ,表达吸附能力的吸附常数 b随温度的升高而 增大 ,说明在炉渣对磷的吸附可能以化学吸附为主 , 因为化学键的断裂和重组需要外界的能量 ,温度的 升高会使反应更易于进行.表 3中显示炉渣的最大 吸附量则并未随温度的升高而增加 ,这可能是炉渣 吸附点位有限的关系. 图3不同温度下高炉渣对磷的吸附等温线 Fig .

3 Adsorption isotherm s of P in BFS at different temperatures 表3不同温度下高炉渣对磷的吸附方程参数和相关系数 Table

3 Correla tion coefficien ts and therm odynam ics parameters of P adsorption at d ifferent tempera tures 温度 ( ℃) C /X =

1 / (Xm ・b) + C /Xm b Xm (mg/g) ΔG ( kJ /mol) ΔH ( kJ /mol) r

25 0.

017 5.

00 - 10........