廢水中磷和氟同步去除工藝分析

磷和氟是水體中典型的污染物質.水體中存在過量的磷會導致水體富營養(yǎng)化，破壞水生態(tài)環(huán)境.富營養(yǎng)化水體中極易生長的銅綠微藻和富營養(yǎng)化引起的赤潮水體，對人體健康和水廠、養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生*危害.而水中過量的氟會通過食物鏈進入人體，導致氟骨病，甚至危害神經(jīng)系統(tǒng).我國對這兩種污染物質有著嚴格的控制，在《污水綜合排放標準》(GB 8978-1996) 一級標準中對總磷和氟的限值分別是0.5 mg ·L-1和10 mg ·L-1(以氟化物計)，在《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB 5749-2006) 對氟化物的限值是1 mg ·L-1.

　　目前，廢水除磷的方法主要有生物法、化學沉淀法、吸附法、膜技術處理法等;除氟方法主要有吸附、沉淀、離子交換以及膜分離技術等.其中吸附法因工藝簡單，條件易控，運行可靠，且可達到深度處理的目的，而受到廣泛關注.吸附劑是吸附法的核心，眾多的吸附劑被開發(fā)出來用于磷和氟的去除，其中某些金屬氧化物吸附劑由于能與磷、氟離子形成配位絡合物，具有良好的吸附選擇性而日益引起研究者重視.楊碩等用共沉淀法制備出除氟的羥基氧化鋯，實驗表明，當控制沉淀時間為10 h，沉淀終點pH值為7左右，烘干時間為72 h，焙燒溫度在100℃以下時，可以得到高吸附容量的除氟羥基氧化鋯;Dou等利用光譜學的方法研究了納米水合氧化鋯 (HZO) 除氟的性能和原理，該研究表明，HZO通過表面的自由羥基與F-進行配體交換來吸附F-，在pH值為4和7時，zui大吸附量分別為124 mg ·g-1和68 mg ·g-1，酸性條件能促進配體交換的進行. Su等的研究也發(fā)現(xiàn)納米氧化鋯對磷的吸附屬于內層絡合吸附，pH值在6.2時，zui大吸附量達到99.01 mg ·g-1，且具有很好的選擇吸附性，其表面的羥基起到了關鍵作用. Connor等研究了二氧化鈦對磷的吸附性能，結果表明，磷酸根可以與二氧化鈦表面形成二齒配位體絡合物.然而，這些金屬氧化物在常態(tài)下通常以微納尺寸的形式存在，直接應用于固定床或其他流態(tài)吸附系統(tǒng)中時存在水損大、易流失和難回收等缺點.為此，有研究者開始將金屬氧化物與大顆粒的多孔載體相結合來制備復合吸附劑以突破金屬氧化物難以工程應用的技術瓶頸.辛琳琳等將Ti和La負載到活性炭上制備出復合吸附材料TLA，并研究了其砷氟共除的性能;Pan等將水合氧化鐵 (HFOs) 負載到樹脂制備復合吸附劑用于去除水體中的磷，研究結果表明，離子交換樹脂表面含有固定電荷的載體，由于Donnan膜效應，具備對水中帶反電荷的污染物離子的預富集作用，從而可以強化吸附劑對磷的去除，顯示了樹脂載體的*優(yōu)勢.