國(guó)內(nèi)外常用的污水除磷方法主要有生物除磷法、人工濕地除磷法和物化除磷法。生物除磷法受廢水條件影響較大,對(duì)低濃度含磷廢水處理效果較差。人工濕地除磷法占地面積大、負(fù)荷小,受溫度和氣候影響較大。物化除磷法中的化學(xué)沉淀法成本高,易造成二次污染。離子交換和膜分離法成本高。利用吸附-解吸方法,可達(dá)到消除磷污染和回收磷資源的雙重目的。沸石是一種新型吸附除磷材料,獨(dú)特的骨架結(jié)構(gòu)使其具有吸附和離子交換性能。沸石分布廣泛、價(jià)格合適、性質(zhì)優(yōu)良,在水處理領(lǐng)域有著其它礦物質(zhì)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用前景。
通過(guò)試驗(yàn)觀察,原沸石的表面形貌不太規(guī)則,粒度不夠均一,且空隙較小,聚結(jié)成塊。雖然分布較多孔道,但表面上粘附的雜質(zhì)碎屑也比較多,占據(jù)了沸石的部分表面積,天然沸石中有很多雜質(zhì)阻塞了其孔道,不利于磷離子的吸附。調(diào)控后的沸石表面層次更加鮮明,層狀結(jié)構(gòu)逐漸消失,并且沸石表面的孔隙大大增多,最終形成很多珊瑚狀的表面結(jié)構(gòu),并伴有網(wǎng)格狀的細(xì)小的微孔,這種結(jié)構(gòu)變化增加了沸石表面的比表面積,從而提高了沸石的吸附性能。
氯化鑭調(diào)控沸石時(shí)有造孔的作用,微孔在孔體積分布中所占的比例增加。調(diào)控后沸石的吸附除磷作用主要是通過(guò)表面帶正電基團(tuán)La—OH2+和水中帶負(fù)電磷酸鹽之間的靜電吸引作用實(shí)現(xiàn)的。即使有少量鑭離子進(jìn)入沸石孔道中,也只是取代了原沸石孔道中的部分陽(yáng)離子而進(jìn)入沸石孔道,為保持電荷平衡,它們?nèi)砸噪x子形式存在;最后,氧化鑭的衍射特征峰可能與沸石的某些衍射峰相重合,因而在XRD圖譜中測(cè)不到其特征衍射峰。