环境工程
2011年8月第29卷第4期
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改性处理，以提高其对磷的吸附能力。
本文针对白洋淀府河磷污染严重问题，对比研究了天然沸石、硅藻土、粉煤灰、赤泥、铁铝泥五种常用吸附材料的吸附除磷能力，并对铁铝泥进行盐酸改对赤泥和粉煤灰进行铁盐改性，探讨了改性后材性，
料的吸附除磷能力，以及pH值等环境因素对其吸附性能的影响。11.1
实验材料和方法实验材料
粉煤灰由北京首钢炼铁厂提供；赤泥由中国科学院生态环境研究中心提供；天然沸石、硅藻土由国药集团提供；铁铝泥由北京市第九水厂提供。1.21.2.1
实验方法
吸附材料的改性1）铁铝泥的盐酸改性。
取5g铁铝泥加入至1mol/L的HCl溶液中，室离心弃去上清液，水洗至无氯离子检温下振荡12h，
出，样品于105℃下干燥3h，干燥后的固体磨碎后过100目筛备用。
2）粉煤灰和赤泥的铁盐改性。
分别取5g粉煤灰和赤泥于1L的烧杯中，加入500mL水，调节pH值至13，在不断搅拌条件下缓慢加入0.5mol/L的FeCl3溶液直到溶液的pH值降到5为止，溶液沉淀老化24h，离心后的沉淀物在105℃下干燥。干燥后，固体磨碎，过100目筛备用。1.2.2
吸附材料对磷的吸附动力学
准确称取0.2g赤泥、粉煤灰、沸石、硅藻土于50mL离心管中，加入25mL质量浓度为100mg/L的磷溶液，在（30±1）℃下，恒温振荡。取样时间设定为2，4，6，8，20，24，36，48h。取样过滤后测定溶液中的磷含量。
由于铁铝泥和改性铁铝泥、粉煤灰、赤泥的吸附量较大，因此加入100mL质量浓度为100mg/L的磷其他实验条件同上。溶液进行吸附试验，1.2.3
吸附材料对磷的等温吸附实验
准确称取0.2g赤泥、粉煤灰、沸石、硅藻土于50mL离心管中，分别加入25mL质量浓度为30，60，100，120，150，300mg/L的磷溶液在（30±1）℃条件下恒温振荡48h后取样过滤，测定溶液中的磷含量。
准确称取0.2g铁铝泥于50mL离心管中，分别150，300，450，600，750，加入25mL质量浓度为100，
1000mg/L的磷溶液在（30±1）℃条件下恒温振荡48h后取样过滤，测定溶液中的磷含量。
分别准确称取改性后的铁铝泥、粉煤灰、赤泥0.2g于50mL离心管中，分别加入质量浓度为100，300，600，750，1500，3000mg/L的磷溶液在（30±1）℃条件下恒温振荡48h后取样过滤，测定溶液中的磷含量。1.2.4
环境因素的影响实验
1）pH值的影响。取25mL质量浓度为100mg/L的磷溶液，3、5、7、9、11，分别调节pH值至1、投加0.1g改性材料，在（30±1）℃条件下，振荡48h后离心15min取上清液，测定溶液中的磷含量。
－
2）其他离子的影响实验。分别配制PO3浓度4
KH2PO4+Na2SO4均为0.01mol/L的KH2PO4溶液、
KH2PO4+NaNO3溶液、KH2PO4+NaHCO3溶溶液、
KH2PO4+NaCl溶液和混合溶液（由KH2PO4、液、
2－
NaCl、Na2SO4、NaNO3和NaHCO3组成），其中SO4、
NO3－、HCO3－、Cl－浓度均为0.01mol/L。
分别取0.2g吸附材料放入离心管中，加入上述（30±1）℃下振荡48h后离心15溶液各25mL，
min，取上清液分析溶液中磷浓度。22.1
结果与讨论
吸附材料对磷的吸附动力学
赤泥、粉煤灰、沸石、硅藻土、铁铝泥五种材料对吸磷的吸附动力学实验结果如图1所示。可以看出，附初期，各吸附材料对磷的吸附量均随吸附时间显著上升，随后趋于平缓。沸石、硅藻土、粉煤灰、赤泥在30h后基本达到吸附平衡，而铁铝泥在48h后达到平衡。其中铁铝泥的平衡吸附量最大，达20mg/g。粉煤灰和赤泥次之，达6mg/g左右，而沸石和硅藻土的平衡吸附量仅为2mg/g和0.1mg/g。
以上结果表明，铁铝泥、赤泥和粉煤灰对磷具有较好的吸附作用。因此选取这三种材料进行改性，以期得到对磷具有更高吸附能力的材料。
将粉煤灰和赤泥进行铁盐改性，铁铝泥进行盐酸改性，图1c是改性材料对磷的吸附动力学曲线。可48以看出，改性后各材料对磷的吸附能力显著提高，h后达到吸附平衡。
通常，吸附剂对溶液中溶质的吸附动力学过程可用一级和准二级动力学模型进行描述学常用表达式为：
qt=A（1－e－k1t）
（1）
［4-5］
。一级动力