【摘 要】
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污水处理和城市化过程中产生大量污泥、建筑砖块、粉煤灰等废物,导致大量环境问题;同时当今面源污染日趋严重,加剧了水体富营养化,引发赤潮、水华等现象。本研究通过制备出一种混合陶粒,并选取合适的改性方法,考察除磷吸附效果,使用小型装置通过试验进行实际应用分析。其主要结论如下:（1）在干燥时间120 min、干燥温度105℃、预热温度350℃、预热时间10 min、烧结温度1150℃、烧结时间10 min
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污水处理和城市化过程中产生大量污泥、建筑砖块、粉煤灰等废物,导致大量环境问题;同时当今面源污染日趋严重,加剧了水体富营养化,引发赤潮、水华等现象。本研究通过制备出一种混合陶粒,并选取合适的改性方法,考察除磷吸附效果,使用小型装置通过试验进行实际应用分析。其主要结论如下:（1）在干燥时间120 min、干燥温度105℃、预热温度350℃、预热时间10 min、烧结温度1150℃、烧结时间10 min、陶粒各组分配比为粉煤灰60 g、污泥30 g、水泥块20 g、黏土10 g条件下制备出最佳的混合陶粒。（2）陶粒改性方法为:FeCl3浓度0.75 mol/L、Al（NO3）3浓度0.75 mol/L,在室温下进行改性,固-液比1:3,改性时间180 min。对其进行磷吸附研究,结果表明,最佳投加量未改性陶粒为100 g/L,Fe、Al改性陶粒为40 g/L;吸附平衡时间为20 h;温度增加对吸附有促进作用;吸附量随初始浓度增加而增大;在酸性条件下吸附效果更好;阴离子对吸附存在影响,影响大小顺序为:F->CO32->SO42->Cl-。（3）Langmuir、Freundlich等温方程均能较好模拟吸附过程,推断理论最大吸附量为:未改性陶粒76.085 mg/kg,Fe改性陶粒458.26 mg/kg,Al改性陶粒669.1 mg/kg。三种陶粒一阶动力学模型和二阶动力学模型拟合参数均在0.9以上,且二阶动力学模型拟合度更好,相关系数均在0.97以上;三种陶粒的内扩散模型的相关系数较低且Elovich方程和双常数模型相关系数均大于0.93,拟合度较高。对三种陶粒进行解吸试验发现,碱性条件下解吸效果最佳,且48 h解吸量达到最大;Na AC、Na2CO3、Na3PO4、Na OH四种解吸剂中Na OH对陶粒的解吸效果最佳,解吸率可达70%左右;解吸剂Na OH浓度的升高,使解吸率增加。（4）在使用Al改性陶粒作为小型装置的填料进行实际应用试验,研究发现在设置淹没区高度5 cm、填料高度15 cm时对雨水的除磷效果最好,均低于地表I类水富营养化标准。装置增加3 cm砺石层模拟实际情况试验时发现,装置在不同流速下除磷效果良好,且几乎不受干旱间隔期的影响,重复性较好,适合实际应用需要。
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