磷是導致水體富營養(yǎng)化的主要營養(yǎng)元素之一。

含磷廢水的處理常采用化學沉淀法(固體氧化鋁等固體的吸附作用)。

將35?90目天然沸石與MgCl2、A1C13按2:3:1質量比混合后,在300℃溫度下恒溫lh,制備成Zeolite復合吸附劑,當投加量為8g/L時,使PO43-濃度為80.48mg/L的城市生活污水中的磷去除率達92%以上。專家對天然沸石經鎂、鋁鹽改性后,用于處理含磷廢水,磷去除率達98%?99.8%,殘留磷濃度降至0.1mg/L。

研究員對沸石處理含磷廢水進行了研究,方法如下。

人工水樣配制含有50mg/L的P溶液。

沸石取至膠州沸石礦,碎至40目,其化學成分見表4-43。

表4-43沸石化學成分

成分 CaO MgO AI2O3 $i〇2 Fc2〇3 K20 Na20
質M分數(shù)/% 2.86 0.62 13.34 65.40 1.02 2.09 1.57

實驗方法移取100mL人工水樣于250mL錐形瓶中,加入沸石,振蕩40min,靜置后過濾。測定水中磷的殘留量。

實驗結果在磷含量0?200mg/L范圍內,pH值2?10的生活污水中,加入40目沸石4g,振蕩40min,磷去除率達90%,見表4-44?表4-47所示。

表4-44沸石用星對除磷效果的影響

沸石用s/g 處理前 處理后 去除率/%
pH值 播含量/(mg/L) pH值 瞵含?/(mg/L)
0.2 4.72 50 6.40 9.75 80.5
0.4 4.72 50 6.62 6.89 86.7
0.5 4.72 50 6.82 5.07 89.9
1.0 4.72 50 7.30 4.58 90.8
2.0 4.72 50 7.62 4.30 91.4
4.0 4.72 50 7.48 4.20 91.6
6.0 4.72 50 7.92 4.23 91.5
8.0 4.72 50 8.03 4.20 91.6

表4-45酸度對除磷效果的影響

沸石用曼/g 處理前 處理后 去除率/%
pH值 嫌含S/(mg/L) pH值 磷含M/(mg/L)
1.0 1.28 50 1.32 13.67 72.6
1.0 1.87 50 1.95 8.47 83.1
1.0 2.05 50 3.18 5.08 89.8
1.0 3.04 50 6.24 4.95 90.1
1.0 4.16 50 7.16 4.80 90.4
1.0 5.16 50 7.28 4.85 90.3
1.0 6.05 50 7.34 4.64 90.7
1.0 8.18 50 8.05 4.38 91.2
1.0 9.12 50 8.36 4.40 91.2
1.0 10.20 50 9.12 4.48 91.0
1.0 11.40 50 9.82 7.63 84.7
1.0 12.10 50 11.70 11.20 77.6

表4-46接觸時間對除磷效果的影響

沸石用s/g 接觸時間/min 理前 理后 去除率/%
pH值 璘含雖/(mg/L) pH值 磷含?S/(mg/L)
1.0 10 4.?72 50 6.?94 9.?64 80.?7
1.0 20 4.?72 50 7.?24 8.?10 83.4
1.0 30 4.?72 50 7.40 5.?40 89.?1
1.0 40 4.?72 50 7.?48 4.?45 91.?1
1.0 60 4.?72 50 7.?52 4.?45 91.?1

表4-47磷濃度對除磷效果的影響

沸石用雖/g 處理前 處理后 去除率/%
pH值 檐含?fi/(mg/L) pH值 磷含?M/(mg/L)
()??5 6.?02 25 8.?18 2.?35 90.?6
1.?0 5.?50 50 7.?85 4.?60 90.?8
2.?0 5.35 100 7.?35 9.?20 90.?8
3.0 5.35 150 7.?49 12.?50 91.7
4.?0 5.?64 200 7.?78 20.?80 89.?6

肖舉強等研究了生活污水中沸石去除磷的方法。

沸石選用甘肅白銀產天然斜發(fā)沸石為試驗材料,其顏色為暗紅,濕視密度為?1.4g/mL,濕真密度為2. 5g/mL,其主要化學成分見表4?48。

表4-48甘肅白銀產天然斜發(fā)沸石化學成分

成 分 百分數(shù)/% 成 分 百分數(shù)/%
Si〇2 68. 52 k2o 1. 69
AI2O3 11.59 Na20 0.66
FcO 1. 04 T1O2 0. 10
CaO 3. 27 燒灼度 12. 18
MgO 1. 13

稱取一定量天然沸石,加入濃度為50%的氯化鎂和氯化鋁混合液,用氫氧化 鈉溶液調節(jié)pH值為10左右,經振蕩并靜置至少lh后,在馬弗爐中300°C恒溫?lh,即可制得沸石除磷材料。

采用靜態(tài)試驗法:量取一定量模擬水樣(由磷酸二氫鉀配制而成)或廢水(洗?滌廢水、生活污水等)置于三角燒杯中,加入一定量的沸石除磷材料,在室溫下以?一定速度攪拌l()min后過濾,測定濾液中磷含量,計算磷的去除率和沸石吸附?容量。

取甘肅某大學浴池洗澡水100mL,其含磷濃度為1.07mg/L?(以P〇T計),?分別向其中加入不同量的沸石除磷材料,振蕩10分鐘,以硝酸-硫酸消解法預處理 后,靜置、過濾,計算其含磷量。試驗結果顯示,沸石除磷材料對磷有良好的去除效果。在投藥量為2g/L時,去除率為72%,出水可達到《污水綜合排放標準》?(GB?8978—1996)二級排放標準。表4-49列出了沸石處理浴池廢水的結果。

表4-49沸石處理浴池廢水的結果

沸石用里/g 殘余濃度/(mg/L) 磷的去除率/% 沸石用S/g 殘余濃度/(mg/L) 磷的去除率/%
0.1000 0.479 55.2 0.3000 0.144 86.5
0.2000 0.299 72.1

在反應時間為10min、攪拌速度80r/min條件下,用沸石除磷材料處理某校園生活污水,試驗結果見表4-50。可見,沸石除磷材料對城市生活污水中的磷有良好去除效果,當投加量為2g/L時,磷的去除率約達80%,當投加量為5g/L時,磷的去除率可達到90%以上,滿足《污水綜合排放標準》二級標準。

表4-S0沸石處理生活污水的結果

沸石用s/g 原水POT濃度/(nig/L) 殘余POJ-濃度/(mg/L) 磷的去除率/%
0.2000 3.211 0.711 77.9
0.3000 3.211 0.402 87.5
0.5000 3.211 0.299 90.7

室內模擬配水和實際廢水試驗表明,沸石除磷材料是一種優(yōu)良除磷吸附劑,它能在較廣的pH值范圍內有效去除廢水中的磷。其除磷最佳條件為:反應時間10min,攪拌速度80r/min。原水磷濃度、沸石投加量、磷的存在形式對沸石的除磷效率有較大的影響,該材料對磷酸氫二鉀的處理效果最佳,其次是磷酸二氫鉀、焦磷酸鹽,其除磷效果要優(yōu)于常用除磷劑硫酸鋁和聚鋁,當投加量為5g/L時,磷的去除率可達到90%以上。由于沸石在我國儲量豐富、來源廣泛、價格低廉。因此,用沸石除磷值得進一步研究和推廣應用。