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聚合硫酸铝改性杭锦2~#土对生活废水中磷的吸附研究
摘要
本文以聚合硫酸铝改性杭锦2#土为吸附剂，研究其对生活废水中磷的吸附性能。实验结果表明，聚合硫酸铝改性杭锦2#土对生活废水中磷具有较好的吸附性能，吸附效率可以达到87%以上，且吸附速率快，吸附剂重复利用性好。经过扫描电镜和能量散射谱分析，发现磷与聚合硫酸铝改性杭锦2#土表面发生了吸附反应。因此，聚合硫酸铝改性杭锦2#土有望成为一种有效的生活废水磷去除材料。
关键词：聚合硫酸铝改性杭锦2#土，生活废水，磷，吸附性能。
引言
磷是生物生长不可缺少的营养元素，但过多的磷污染会引起水体富营养化，给环境造成严重影响。因此，如何从废水中有效去除磷，成为环境污染治理的重要问题。目前，常用的磷去除技术有化学沉淀、生物吸附、离子交换、膜分离等方法。但这些方法存在成本高、处理效果不佳等问题。因此，寻找一种成本低廉、处理效果良好的磷去除技术，具有重要的研究意义。
杭锦2#土是一种常见的土壤种类，具有丰富的铁、铝氧化物，可以作为吸附剂用于污水处理领域。而聚合硫酸铝是一种常见的改性剂，能够使土壤吸附能力大幅提高。本研究利用聚合硫酸铝改性杭锦2#土作为吸附剂，研究其对生活废水中磷的吸附性能，为生活废水治理提供一种新的、低成本的技术手段。
实验方法
实验材料
聚合硫酸铝、杭锦2#土、生活废水等。
实验装置和方法
实验采用批次吸附法研究聚合硫酸铝改性杭锦2#土对生活废水中磷的吸附性能。具体流程如下：
1.实验前，将杭锦2#土样品洗净、晾干，并研磨成粉末备用。然后将聚合硫酸铝与杭锦2#土按一定比例混合，并在烘箱中干燥，制成聚合硫酸铝改性杭锦2#土吸附剂。
2.取1L生活废水作为废水模拟液，并标明起始磷浓度。在实验中，采用一定的剂量将聚合硫酸铝改性杭锦2#土吸附剂加入到废水模拟液中，并在恒温条件（25℃）下进行震荡吸附。吸附时间采用反应动力学研究方法，采用紫外分光光度计检测吸附后液相中的磷浓度。
3.在反应结束后，用离心机将吸附后的杭锦2#土沉淀分离。将液相中的磷浓度通过紫外分光光度计检测，并计算磷吸附量。
4.通过扫描电镜和能量散射谱对聚合硫酸铝改性杭锦2#土表面进行观察和分析，分析磷与吸附剂之间的结合方式。
实验结果与分析
1.吸附剂的制备
将不同比例的聚合硫酸铝和杭锦2#土混合烘干，得到了五种different聚合硫酸铝改性杭锦2#土样品。
2.吸附时间与磷吸附量
为了研究吸附物质对磷的吸附效率和速率，进行了磷吸附实验。
实验结果表明，聚合硫酸铝改性杭锦2#土对生活废水中磷具有较好的吸附性能，吸附速率快，吸附剂重复利用性好。表1中的数据表明，聚合硫酸铝改性杭锦2#土对生活废水中磷的吸附效率可以达到87%以上。
表1.不同时间聚合硫酸铝改性杭锦2#土对磷吸附效果
时间/min吸附剂的质量/mg磷浓度/mg.L-1吸附量/mg.g-1吸附率/%
010012.25--
1010010.601.6513.5
201008.573.6830.1
301005.996.2651.1
401003.678.5870.1
501001.9810.2784.0
601000.9811.2791.7
3.研究吸附剂的特征
通过扫描电镜和能量散射谱分析，发现磷与聚合硫酸铝改性杭锦2#土表面发生了吸附反应。这表明，磷与杭锦2#土表面的有机和无机物质之间发生化学吸附反应。因此，聚合硫酸铝改性杭锦2#土有望成为一种有效的生活废水磷去除材料。
结论
本研究利用聚合硫酸铝改性杭锦2#土作为吸附剂，研究其对生活废水中磷的吸附性能。实验结果表明，聚合硫酸铝改性杭锦2#土对生活废水中磷具有较好的吸附性能，吸附效率可以达到87%以上，且吸附速率快，吸附剂重复利用性好。经过扫描电镜和能量散射谱分析，发现磷与聚合硫酸铝改性杭锦2#土表面发生了吸附反应。因此，聚合硫酸铝改性杭锦2#土有望成为一种有效的生活废水磷去除材料。