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天然有机物作为天然水质的主要污染物,主要成分包括腐殖酸(Humic Acid)、富里酸(Fulive Acid)、微生物的代谢分泌物以及溶解的动殖物组织。在进行高有机物含量水源水处理时,可利用水滑石特殊的层状结构与吸附性能作为前期处理,能够有效的降低水质对后期工艺的处理压力,可以减少水处理的成本。为此,本研究以腐殖酸、富里酸为水体中典型有机物,对比分析了合成镁铝水滑石及镁铝水滑石在200℃、500℃、800℃下的焙烧产物在不同pH与温度影响下的吸附去除性能及机理。 首先,利用反应釜合成镁铝比为3:1的镁铝水滑石(Mg/Al-LDHs);分别在200℃、500℃、800℃温度下,放置适量的Mg/Al-LDHs在马弗炉中焙烧,焙烧后的产物分别标记为LDO-200、LDO-500、LDO-800。其次,研究了Mg/Al-LDHs、LDO-200、LDO-500、LDO-800对 HA与 FA的吸附动力学。Mg/Al-LDHs、LDO-200、LDO-500、LDO-800对HA与FA的吸附过程符合伪二级动力学,线性相关系数达到99％,有较好的线性拟合结果。同时研究了四种吸附剂对HA与FA的吸附等温线,四种吸附剂对HA与FA的吸附等温线能够很好地符合 Langmuir吸附等温线。Freundlich等温线次之, Dubinin-Radushkevich(D-R)等温线最弱。最后研究了反应温度与 pH对 LDO-500和Mg/Al-LDHs去除腐殖酸、富里酸的影响。 (1)合成的镁铝水滑石层状结构清晰,拥有六边形结构。镁铝水滑石与焙烧产物四种吸附材料都是中孔的吸附材料;LDO-500孔隙结构最发达,它的比表面积、微孔孔隙、总孔容与其它吸附剂相比较均较大。 (2)Mg/Al-LDHs与不同温度的焙烧产物对HA与FA吸附机理不完全相同。吸附不仅存在单分子层物理吸附,也存在一定程度的化学作用机理。Mg/Al-LDHs主要是一定程度化学吸附过程;焙烧产物不仅存在化学吸附,也可能存在小分子的有机物参与到镁铝水滑石的重构过程。 (3)Mg/Al-LDHs与焙烧后的产物对有机物的吸附效果有明显的差别。一定程度的提高焙烧温度可以提高 Mg/Al-LDH焙烧产物的吸附能力,增加对有机物的吸附量;其中500℃焙烧产物LDO-500对腐殖酸与富里酸的吸附效果最好,对HA与FA的最大吸附量分别为105.2mg/g、100.3 mg/g。 (4)反应温度对LDO-500和Mg/Al-LDHs去除腐殖酸、富里酸的影响规律不太明显,但相同温度下 LDO-500对腐殖酸、富里酸的吸附量是 Mg/Al-LDHs的2~3倍;LDO-500对腐殖酸、富里酸的吸附最合适温度是25℃;而pH对去除结果有较大的影响。酸性条件下LDO-500、Mg/Al-LDHs去除有机物的能力较强。