市政與環境工程改性鋼渣的制備及其吸附除磷性能

鄭懷禮　葛亞玲　壽倩影　趙純　翟俊　張正安　姜嘉賢

摘要：

研究了改性鋼渣吸附除磷影響因素、等溫吸附線特征和吸附動力學，并對生物處理后的出水進行吸附除磷研究。結果表明：在初始磷濃度10 mg/L，投加量10 g/L、pH為7時，改性鋼渣吸附后總磷濃度為0.687 mg/L，去除率達93%；改性鋼渣對磷的吸附符合Langmuir模型，理論飽和吸附量是1.977 mg/g，吸附動力學符合準二級動力學模型（R2>0.99）；實際生活污水的吸附除磷中，投加量為50 g/L，反應2 h后出水總磷濃度達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）一級B標的排放要求。

關鍵詞：

污水處理；除磷；吸附；改性鋼渣

中圖分類號：TQ424.2

文獻標志碼：A文章編號：16744764（2016）06012906

Abstract：

The influence factors， adsorption isotherm and kinetics of phosphate removal by modified steel slag were investigated in this study. In addition， the modified steel slag was applied to the phosphate removal of effluent after biological treatment. Result showed that the concentration of total phosphorus decreased to 0.678 mg/L and the removal rate reached 93% after adsorption by modified steel slag at 10 mg/L of initial phosphorus concentration， 10 g/L dosage of modified steel slag and pH 7；The adsorption of phosphorus by modified steel slag was in accordance with the Langmuir isotherm model and the theoretical saturated capacity was 1.98 mg/g. The adsorption process could be well described by the pseudo secondorder kinetics（R2>0.99）. Furthermore， in the treatment of domestic wastewater， the total phosphorus concentrations of effluent reached the first B grade discharge standard of GB18918—2002 after treated by modified steel slag for 2 hours with a dosage of 50 g/L.

Keywords：

sewage treatment；phosphorus removal；adsorption；modified steel slag

磷不同于碳、氮，在自然界的循環是不可再生的，因此，如何從廢水中去除并回收磷資源是目前研究的重要課題[1]。目前，除磷方法主要有化學沉淀法、生物法、吸附法等[24]。化學除磷不管是在除磷量還是除磷效果方面，都有很顯著的優勢[5]，但實際應用中存在藥劑投加量大、污泥難處理等不足；生物法除磷穩定性差且處理效果差，難以達到國家標準[6]。吸附除磷是通過具有大比表面積、多孔隙的物質對水中PO3-4的親和力實現除磷過程[7]，具有工藝簡單、處理成本低、運行可靠等優點。既可以作為生物除磷后的強化處理，也可以作為單獨除磷方法[8]。另外，通過解吸作用將吸附后的磷進行回收，實現資源的重復利用[9]。

吸附除磷的關鍵是找到一種吸附容量高、速度快、價格低廉的吸附劑。目前采用較多的吸附劑有：沸石、粉煤灰、鋼渣、硅藻土等，其中鋼渣是鋼鐵工業中的副產物，含有Ca、Fe、Al、Si等金屬氧化物，其特點是密度大、孔隙多、固液分離速度快、來源廣泛且廉價[10]。開發……