噴霧干燥法制備鐵基吸附劑及吸附除砷性能研究.pdf

1、砷是最毒的無機元素之一，廣泛存在于工業(yè)廢水和天然水中。目前水中砷的污染已經(jīng)引起人類廣泛的關注。水溶液中砷主要是以砷酸根和亞砷酸根的形式存在。WHO推薦的飲用水標準中砷的濃度為10μg/L，對飲用水源的砷去除工藝提出了更高的要求。在各種砷去除方法中，吸附法被認為是最簡便、有效的方法之一。
　　本文設計了一種噴霧干燥-焙燒法制備鐵基氧化物吸附劑的新工藝。在探索實驗的基礎上，確定了硝酸鐵-葡萄糖噴霧干燥體系，通過噴霧干燥法-焙燒法分別制

2、備了磁性一元和二元鐵基吸附劑，并用于水溶液中三價砷的去除。
　　首先，以硝酸鐵為鐵源，葡萄糖為致孔劑，采用噴霧干燥-焙燒法制備了一元鐵基磁性吸附劑，重點考察了硝酸鐵/葡萄糖質量比、焙燒溫度、焙燒時間及pH、共存離子和初始砷濃度等影響因素，并開展了吸附動力學研究。實驗結果表明，當硝酸鐵與葡萄糖的質量比為3∶1時，300℃焙燒3h得到的吸附劑的三價砷去除率可達80.18％;在pH為4～10的寬范圍內(nèi)，吸附劑的三價砷去除率都在70％以上

3、;陰離子的存在對三價砷去除率影響較大，其影響順序為HPO42-＞SiO32-＞CO32-;吸附過程動力學更符合Freundlich等溫吸附模型和準二級吸附動力學模型，擬合得到的三價砷飽和吸附容量為81.41 mg/g。
　　其次，考察了噴霧干燥法所制備的幾種不同組成Fe-M二元吸附劑，篩選出Fe-Mn組合吸附效果最好，然后考察了pH、共存離子和初始砷濃度等因素對其三價砷去除率的影響，開展了吸附動力學研究和再生實驗。結果表明，MnO

4、2的添加可顯著提高吸附劑三價砷的去除率;當Fe/Mn摩爾比為3∶1時，制備的二元吸附劑的三價砷去除率達89.76％;HPO42-的存在對砷的吸附影響最大;再生實驗表明，經(jīng)過NaOH-NaCl-NaClO脫附-氧化再生工藝，二元吸附劑的三價砷去除率為86.04％，具有良好的再生循環(huán)利用性;動力學研究表明砷在Fe-Mn二元磁性吸附劑上的吸附符合Freundlich等溫吸附和準二級吸附動力學模型，其三價砷的飽和吸附容量可達92.62mg/g，