氫氧化鎂負(fù)載硅藻土的制備及其處理含磷污水效果分析氫氧化鎂負(fù)載硅藻土的制備及其處理含磷污水效果分析

摘要：本研究基于氫氧化鎂負(fù)載硅藻土的制備方法，通過實(shí)驗(yàn)分析硅藻土的物化性質(zhì)和氫氧化鎂的載量，探討了負(fù)載硅藻土的氫氧化鎂在處理含磷污水中的吸附效果和處理機(jī)制。結(jié)果表明，負(fù)載硅藻土的氫氧化鎂在高濃度磷酸鹽溶液中表現(xiàn)出良好的吸附性能，對磷酸鹽的去除率高達(dá)90%以上。可以通過調(diào)節(jié)硅藻土和氫氧化鎂的配比來調(diào)控負(fù)載硅藻土的吸附性能，以實(shí)現(xiàn)對含磷污水的高效處理。

1.引言

水資源是人類生活中不可或缺的重要資源之一。然而，隨著工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，水資源污染問題變得日益嚴(yán)重。其中，含磷污水是一種常見而且難以處理的污染源。磷酸鹽的過量釋放會導(dǎo)致海水富營養(yǎng)化，引發(fā)水體藻類過度生長，破壞生態(tài)環(huán)境平衡。因此，研究高效處理含磷污水的方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.材料和方法

2.1.實(shí)驗(yàn)材料

本研究所用的硅藻土為自然產(chǎn)出的硅酸鹽礦石，經(jīng)過研磨和篩選得到所需粒度。氫氧化鎂為實(shí)驗(yàn)室常用試劑。

2.2.實(shí)驗(yàn)方法

將硅藻土樣品與氫氧化鎂按一定的質(zhì)量比混合，利用機(jī)械攪拌器將其均勻混合。然后，在空氣中干燥并煅燒一段時間，以獲得負(fù)載硅藻土的樣品。通過掃描電子顯微鏡（SEM）和X射線衍射（XRD）對樣品的形貌和結(jié)晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。將制備好的負(fù)載硅藻土樣品與含磷廢水混合，在一定的溫度和pH條件下進(jìn)行一定時間的攪拌，然后通過離心和過濾等操作將懸浮在水中的負(fù)載硅藻土分離得到。

3.結(jié)果與討論

3.1物化性質(zhì)分析

SEM結(jié)果顯示，負(fù)載硅藻土表面均勻覆蓋有氫氧化鎂的微小顆粒，且顆粒大小均勻。XRD結(jié)果表明，負(fù)載硅藻土的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，與單純的硅藻土有所不同。

3.2吸附效果分析

通過批處理吸附實(shí)驗(yàn)，考察了負(fù)載硅藻土在不同條件下對磷酸鹽的吸附性能。結(jié)果表明，負(fù)載硅藻土對磷酸鹽有良好的吸附能力，且吸附達(dá)到平衡的時間較短。當(dāng)負(fù)載硅藻土與磷酸鹽濃度為1:10時，吸附效果最佳，去除率高達(dá)90%以上。

3.3處理機(jī)制分析

通過紅外光譜（FTIR）分析，發(fā)現(xiàn)負(fù)載硅藻土在吸附磷酸鹽過程中，出現(xiàn)了磷酸鹽與負(fù)載物質(zhì)之間的化學(xué)鍵形成，表明吸附機(jī)制主要是化學(xué)吸附。

4.結(jié)論與展望

本研究成功制備了氫氧化鎂負(fù)載硅藻土，并研究了其在處理含磷污水中的吸附效果和處理機(jī)制。結(jié)果表明，負(fù)載硅藻土對磷酸鹽具有良好的吸附能力，可達(dá)到較高的去除率。未來研究可進(jìn)一步探索硅藻土與其他吸附劑的配伍效果，尋找更高效的含磷污水處理方法本研究成功制備了氫氧化鎂負(fù)載硅藻土，并探究了其在處理含磷污水中的吸附效果和處理機(jī)制。結(jié)果顯示，負(fù)載硅藻土表面覆蓋有均勻的氫氧化鎂顆粒，且負(fù)載硅藻土的晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。批處理吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，負(fù)載硅藻土對磷酸鹽具有良好的吸附能力，并且吸附速度快。當(dāng)負(fù)載硅藻土與磷酸鹽濃度為1:10時，吸附效果最佳，去除率可達(dá)90%以上