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关键词：
450e高温焙烧膨润土,双阳离子有机膨润土,双层防渗层
发表时间：
2012-08-07 15:17:22
摘要: 制备了2 种负载铁锰氧化物的改性活性炭( FM-GAC- 1、FM-GAC- 2) 并研究其对水中的亚砷酸盐的去除性能. 考察了2 种改性活性炭除三价砷的吸附等温线、反应动力学及pH、温度、水中共存离子对其去除三价砷的影响, 发现FM-GAC- 1 和FMGAC-2 对三价砷均有较好的去除效果, 吸附容量分别为32137、26167 mg#g- 1. 吸附速率符合拟二级反应动力学, 化学反应控制过程是改性活性炭除砷的限速步骤. pH 值偏酸性有利于吸附的进行, 温度升高, 吸附容量有所下降, 该吸附过程是自发的放热过程. 同时, 水体中的共存阴离子在其浓度值为三价砷的200 倍时, SiO2-3 、PO2-3 、NO-3 对FM-GAC-1 吸附三价砷有明显影响;SiO2-3 、CO2-3 对FM-GAC- 2 吸附三价砷有显著影响. 总体上讲, FM-GAC-1 较FM-GAC- 2 有更为优异的去除三价砷性能.
我国许多地方的地下水都遭受到不同程度的砷污染, 据估计我国有数百万人饮用含砷超标的饮用
水. 砷对人体有极大的健康威胁, 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, 2] . 由国家标准委和卫生部联合发布的5生活饮用水卫生标准6( GB 5749-2006) 将砷的浓度值由原来的50 Lg#L- 1 降低至10 Lg#L- 1 . 饮用水标准的提高给饮用水除砷技术带来新的挑战.
在自然水体中, 砷多为无机砷, 一般在富氧状态下以五价砷As( Õ) 为主, 缺氧环境以三价砷As( Ó)居多, 且As( Ó) 较As( Õ) 难去除, 其原因主要与砷在水中存在的形态有关[ 3]. As( Õ) 在水体中的主要存在形态为H3AsO4、H2AsO-4 、HAsO2-4 、AsO3-4 , 其中以带负电荷的砷酸盐居多. 而As( Ó) 在水中存在的形态为H3AsO3、H2AsO-3 , 以中性物H3AsO3 居多[ 4] .
水. 砷对人体有极大的健康威胁, 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, 2] . 由国家标准委和卫生部联合发布的5生活饮用水卫生标准6( GB 5749-2006) 将砷的浓度值由原来的50 Lg#L- 1 降低至10 Lg#L- 1 . 饮用水标准的提高给饮用水除砷技术带来新的挑战.
在自然水体中, 砷多为无机砷, 一般在富氧状态下以五价砷As( Õ) 为主, 缺氧环境以三价砷As( Ó)居多, 且As( Ó) 较As( Õ) 难去除, 其原因主要与砷在水中存在的形态有关[ 3]. As( Õ) 在水体中的主要存在形态为H3AsO4、H2AsO-4 、HAsO2-4 、AsO3-4 , 其中以带负电荷的砷酸盐居多. 而As( Ó) 在水中存在的形态为H3AsO3、H2AsO-3 , 以中性物H3AsO3 居多[ 4] .
通常混凝沉淀法和吸附法去除As( Ó) 要比As( Õ) 难, 需把As( Ó) 氧化成As( Õ) 来去除. 锰氧化物可以作为砷的氧化剂, 如在pH 值为4 时数分钟内氧化作用快速完成. 同时, 铁氧化物对多种无机离子及有机物有较强的吸附能力[5] . 有研究表明, 铁氧化物对五价砷的去除较三价砷的去除效果要好, 但颗粒状的铁氧化物的耐腐蚀性和机械强度不够好, 需要进一步改进[ 6] . Lakshmipathiraj 等[7] 结合铁、锰的优点, 制成一种铁锰复合化合物, 即以锰替代部分铁制备成MnFeOOH, 以此去除水中的砷. 实验结果表明, 该化合物可以通过锰将水中的三价砷氧化为五价砷, 然后五价砷通过铁锰化合物吸附去除.
活性炭作为一种具有显著吸附性能, 巨大比表面积, 发达的孔隙结构和稳定化学性质的吸附材料广泛应用在给水处理当中. 但直接采用活性炭吸附除砷, 其效果并不显著[ 8,9] .
本研究拟将铁锰氧化物负载到活性炭表面, 一方面利用活性炭的巨大比表面积及稳定的化学性质, 另一方面可利用铁锰化合物的优良的除砷性能,更好地去除水体中的三价砷.
活性炭作为一种具有显著吸附性能, 巨大比表面积, 发达的孔隙结构和稳定化学性质的吸附材料广泛应用在给水处理当中. 但直接采用活性炭吸附除砷, 其效果并不显著[ 8,9] .
本研究拟将铁锰氧化物负载到活性炭表面, 一方面利用活性炭的巨大比表面积及稳定的化学性质, 另一方面可利用铁锰化合物的优良的除砷性能,更好地去除水体中的三价砷.
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