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氧化鐵對(duì)活性氧化鋁氟吸附性能的影響

日期:2011年08月27日 | 16:37 作者：河南銘澤科技 瀏覽:

    據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997—2006年期間全國(guó)地下水年均供水量約為1050億m，占年供水總量的18．9％。目前為止，地下水開(kāi)采仍然是我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)和部分城鎮(zhèn)生產(chǎn)、生活供水的主要形式。在我國(guó)大陸地區(qū)，水中鐵、錳、氟、砷等無(wú)機(jī)離子濃度過(guò)高是地下水開(kāi)采過(guò)程面臨的主要水質(zhì)問(wèn)題之一。受地域分布特征的影響，在一些區(qū)域的地下水中，這些無(wú)機(jī)沾染物是共存的，即水中氟離子濃度超標(biāo)的同時(shí)，也存在著鐵、錳濃度過(guò)高的問(wèn)題。
    目前，地下水除氟主要采用活性氧化鋁吸附技術(shù)，除鐵除錳主要采用接觸氧化過(guò)濾法，在這兩種處理工藝中都存在著過(guò)濾／吸附床，處理構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)形式基本相似。在接觸氧化法除鐵除錳過(guò)程中，伴隨著鐵、錳氧化物在濾層中不斷積累的客觀事實(shí)。在另一方面，近年來(lái)的研究表明鐵、錳氧化物對(duì)水中的氟離子具有一定的吸附能力。因此，基于以上的技術(shù)應(yīng)用和研究成果，本文以地下水降氟處理為核心，重點(diǎn)研究氧化鐵沉積于活性氧化鋁表面后，對(duì)其氟吸附性能的影響，以期為地下水的高效利用提供新的技術(shù)思路。　　
　　分析IOCA顆粒的x射線衍射圖譜，測(cè)定條件：Cu陽(yáng)極，間隔0．12s、40．0kV、40．0mA、刎=20．000～80．000。在2為28．78。、37．22。、47．08。、67．24。附近出現(xiàn)4個(gè)強(qiáng)度較高的特征衍射峰，對(duì)照PDF卡片庫(kù)，表咧IOCA表面存在Fe0。電鏡掃描SEM圖像顯示，試驗(yàn)采用的活性氧化鋁顆粒無(wú)論內(nèi)部或外部均布滿著大小不一的孔隙，孔徑大約為10~20m。經(jīng)過(guò)接觸氧化除鐵過(guò)程后，球狀氧化鐵顆粒聚集堆簇，非均勻覆于活性氧化鋁表面，鐵氧化物沉積以后，活性氧化鋁比表面積增加。經(jīng)消解后，IOCA表面的氧化鐵沉積量最高至32．1mg(Fe)·g～(A12O3)。
    地下水中的鐵離子通過(guò)接觸氧化作用在活性氧化鋁表面不斷沉積積累，這一過(guò)程影響了活性氧化鋁的氟吸附性能。XRD揭示鐵沉積物主要成分為FeO ，SEM顯示氧化鐵沉積增加了活性氧化鋁的表面積。靜態(tài)及動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)表明，氧化鐵沉積增加了活性氧化鋁的靜態(tài)氟吸附容量,明顯改善了活性氧化鋁的氟吸附性能，氧化鐵沉積對(duì) 其氟吸附速率模型、吸附速率影響因素、吸附平衡關(guān)系等特征沒(méi)有顯著影響。