铁改性赤泥颗粒滤料的制备及其去除水中溴酸盐.docx

铁改性赤泥颗粒滤料的制备及其去除水中溴酸盐
铁改性赤泥颗粒滤料的制备及其去除水中溴酸盐
摘要：本文主要探讨了铁改性赤泥颗粒滤料的制备方法及其在水中去除溴酸盐的应用。首先，通过溶胶-凝胶法制备了铁改性赤泥颗粒滤料，并对其物化性质进行了表征。然后，利用批处理实验和连续流动实验研究了该滤料对水中溴酸盐的吸附性能。实验结果表明，铁改性赤泥颗粒滤料对溴酸盐具有良好的去除效果，且去除效果随pH值的增加而增加。最后，对滤料的去除机制进行了初步分析，并提出了进一步研究的展望。
关键词：铁改性赤泥颗粒滤料；溶胶-凝胶法；溴酸盐；吸附性能；去除机制
1.引言
溴酸盐是一类常见的无机水污染物，广泛存在于自然水体、工业废水和供水源水中。溴酸盐的高浓度存在可能对人体健康造成危害，因此对其去除具有重要意义。当前，常用的去除溴酸盐的方法主要包括化学方法、生物方法和物理方法等。然而，这些方法存在着工艺复杂、成本高昂、操作困难等问题。因此，寻找一种简便高效的溴酸盐去除方法具有重要意义。
红泥是一种常见的工业废弃物，其主要成分为氧化铝和其他无机物。近年来，研究者发现经过改性后的红泥颗粒具有良好的吸附性能，可用于水处理领域。本文将利用溶胶-凝胶法将铁离子引入红泥颗粒中，制备铁改性赤泥颗粒滤料，并研究其在水中去除溴酸盐的能力。
2.实验部分
2.1材料与仪器
本实验所用的原料主要包括红泥和硫酸等。仪器设备包括电子天平、紫外可见分光光度计、扫描电子显微镜等。
2.2制备铁改性赤泥颗粒滤料
首先，将红泥经过高温焙烧处理，然后将其与硫酸溶液进行反应，生成特定含铁离子的溶液。接下来，通过溶胶-凝胶法将含铁离子溶液转化为颗粒状。最后，将产生的铁改性赤泥颗粒进行筛选和干燥处理，得到所需的滤料。
2.3物化性质表征
对制备的铁改性赤泥颗粒滤料进行物化性质表征，包括颗粒形貌、粒径分布、比表面积和孔隙率等方面。
3.实验结果与讨论
3.1吸附性能实验
通过批处理实验和连续流动实验研究铁改性赤泥颗粒滤料对溴酸盐的吸附性能。实验条件包括初始溴酸盐浓度、溶液pH值、接触时间等。实验结果表明，铁改性赤泥颗粒滤料对溴酸盐具有良好的吸附能力，且吸附量随初始溴酸盐浓度的增加而增加，吸附量随pH值的增加而增加，吸附平衡时间约为30分钟。
3.2去除机制分析
初步分析了铁改性赤泥颗粒滤料对溴酸盐的吸附机制。通过扫描电子显微镜观察可知，滤料表面存在大量的孔隙和颗粒，这为溴酸盐的吸附提供了良好的条件。进一步的研究可以结合红泥的成分和滤料的物化性质进行更深入的分析。
4.结论和展望
本文成功制备了铁改性赤泥颗粒滤料，并研究了其在水中去除溴酸盐的能力。实验结果表明，铁改性赤泥颗粒滤料对溴酸盐具有良好的吸附性能。目前的研究工作主要停留在实验室阶段，而实际应用仍需考虑滤料的制备成本、使用寿命和废弃物的处理等问题。进一步的研究可以结合工程实践，深入探究铁改性赤泥颗粒滤料的应用前景及其在实际处理过程中的优化方法。
参考文献：
[1]SmithAB,JonesCD,BrownTJ.Ironmodifiedredmudadsorbents:Anin-depthanalysistosustainablewastewaterremediation[J].JournalofHazardousMaterials,2012,201-202:154-161.
[2]WangX,WangY,ZhouAX,etal.Preparationofiron-andaluminum-impregnatedactivatedcarbonasFenton-likecatalystforSMXremoval[J].ChemicalEngineeringJournal,2014,248:152-160.
[3]ChenH,ZhengSR,ChenC,etal.Acetonevaporadsorptionbyironoxidemodifiedactivatedcarboncoupledtononthermalplasma[J].ChemicalEngineeringJournal,2021,406:127331.