氧化鐵沉積對活性氧化鋁氟吸附性能的影響@-17

氧化鐵沉積對活性氧化鋁氟吸附性能的影響

    據統計，1997—2006年期間全國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，地下水開采仍然是我國廣大農村地區和部分城鎮生產、生活供水的主要形式。在我國大陸地區，水中鐵、錳、氟、砷等無機離子濃度過高是地下水開采過程面臨的主要水質問題之一。受地域分布特征的影響，在一些區域的地下水中，這些無機沾染物是共存的，即水中氟離子濃度超標的同時，也存在著鐵、錳濃度過高的問題。
    目前，地下水除氟主要采用活性氧化鋁吸附技術，除鐵除錳主要采用接觸氧化過濾法，在這兩種處理工藝中都存在著過濾／吸附床，處理構筑物的結構形式基本相似。在接觸氧化法除鐵除錳過程中，伴隨著鐵、錳氧化物在濾層中不斷積累的客觀事實。在另一方面，近年來的研究表明鐵、錳氧化物對水中的氟離子具有一定的吸附能力。因此，基于以上的技術應用和研究成果，本文以地下水降氟處理為核心，重點研究氧化鐵沉積于活性氧化鋁表面后，對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思路。　　
　　
表面特性分析
　　
　　分析IOCA顆粒的x射線衍射圖譜，測定條件：Cu陽極，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4個強度較高的特征衍射峰，對照PDF卡片庫，表咧IOCA表面存在Fe0。電鏡掃描SEM圖像顯示，試驗采用的活性氧化鋁顆粒無論內部或外部均布滿著大小不一的孔隙，孔徑大約為10~20m。經過接觸氧化除鐵過程后，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接觸氧化作用在活性氧化鋁表面不斷沉積積累，這一過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。靜態及動態吸附試驗表明，氧化鐵沉積增加了活性氧化鋁的靜態氟吸附容量,明顯改善了活性氧化鋁的氟吸附性能，氧化鐵沉積對 其氟吸附速率模型、吸附速率影響因素、吸附平衡關系等特征沒有顯著影響。

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