羟基铁覆膜硅藻土的制备及除砷实验研究.docxVIP

羟基铁覆膜硅藻土的制备及除砷实验研究邹昊辰张翔宇李新红潘利祥(中节能六合天融环保科技有限公司，北京100082)摘要:利用羟基铁对硅藻土进行覆膜，探索了其制备方法并利用其处理含砷废水。制备1g覆膜硅藻土需添加0.4mL1mol/L的Fe(NO3)3溶液混合均匀后加入0.05mL4mol/L的NaOH溶液搅拌至混合物呈泥状，在110℃下烘干后粉碎，其用量为1g/L。利用该方法制备覆膜硅藻土可大幅增加硅藻土的比表面积和铁含量，分别提升了76%和2134.5%，有效的增强了其吸附能力。通过实验，验证了覆膜硅藻土的除砷能力，且随砷浓度升高而升高;反应开始后1h后可接近反应平衡，最大吸附量可达37.14mg/g。覆膜硅藻土除砷过程受到pH值的影响，随pH值的升高除砷率将先升后降，在pH值为4～7.5时，具有较强除砷能力。关键词:羟基铁;覆膜;硅藻土;砷THEPＲEPAＲATIONANDADSOＲPTIONOFHYDＲOXY-FECOATEDDIATOMITEZouHaochenZhangXiangyuLiXinhongPanLixiang(CECEPLiuheTalroadEnvironmentTechnologyCo．，Ltd，Beijing100082，China)Abstract:Thediatomitewascoatedbythehydroxy-Feandbeusedinthetreatmentofarsenic．Atotalof1gofthediatomitewasmixedwith0.4mLof1mol/LFe(NO3)3and0.05mLof4mol/LNaOH．Themixturewascoveredlooselyandheatedat110℃todryness．Thespecificsurfacearea(88m2/g)was76%higherthanthatofrawdiat-omite(50m2/g)，andtheironcontentwassubstantiallyincreased．Throughtheexperiment，theabsorbentforAs(maximumadsorption37.14mg/g)wasincreasedwiththeconcentrationofAs．TheadsorptionprocesswasaffectedbythepH，alongwiththeincreaseofpHadsorptioncapacitywillrisebeforepH4.0andforafterpH7.5．Keywords:hydroxy-Fe;coated;diatomite;arsenic易从中分离，大大限制了其应用效果［8］。为了克服该问题，研究者们开始研究对一些多孔介质进行覆膜，如石英砂［8］、沸石［9－10］、活性炭［11］等。在常见多孔介质中，除石英砂、沸石、活性炭之外，硅藻土也受到广泛的关注。在本研究中，将尝试利用硅藻土作为覆膜载体，制备新型覆膜硅藻土并探究其制备方法及对砷的吸附能力。引言砷及其化合物均属于急性剧毒物质，对人类和动植物有着直接或潜在的危害。由于采矿、冶金、制造等行业均会产生含砷的废弃物，其对水体、土壤的污染已逐渐成为世界性的环境问题［1］。鉴于砷对人体的毒性，世界卫生组织将饮用水中的砷含量规定为0.01mg/L［2］。然而，世界上有许多国家和地区水中砷的浓度都超过了世界卫生组织的限定值，其已经对数以千万计的民众造成了直接或间接的危害［3］。因此，如今已迫切需要一种经济高效的方法来去除饮用水中的砷，以解除其对人体最直接的威胁。从20世纪40、50年代到70年代，随着针对以铁、铝的氧化物或氢氧化物吸附阳离子的研究逐渐深入［4］，诸多学者发现铁、铝的氧化物或氢氧化物及含铁、铝的黏土矿物还具有吸附阴离子的能力［5－7］。然而大多数铁、铝的氧化物或氢氧化物均以粉末状、絮状物或悬浮态凝胶等形式存在，在水中吸附污染物后不0实验部分实验材料本研究以硅藻土作为覆膜基质，粒径＜0.1511.1mm。目标污染物为广西某地现场土壤的浸出液，其中含砷、镉、锌等重金属，砷浓度大于1.38×104mg/kg。在实际检测时水中以As(III)为主，故研究中将以As(III)作为目标进行分析。实验中所使用的其他化学试剂均为分析纯，配制的相关溶液均使用去离子水。覆膜硅藻土的制备本研究中将利用铁泥覆膜法［12］对硅藻土进行覆1.2环境工程2014年第32卷增刊207膜，制备一种新型吸附材料用以去除水中的砷。将硅藻土置于浓度为1mol的盐酸中浸泡1天，随后用去离子清洗若干次后110℃烘干待用。将一定量的分析纯Fe(NO3)3·9H2O及分析纯NaOH溶解于去离子水中，配置1mol/L的Fe(NO3)3溶液及4mo