2.4 pH对除磷效果的影响

　　取浓度为10 mg/L的模拟磷废水50ml，调节其pH分别为1、2、、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14。保持原污泥陶粒和经处理后净水污泥陶粒的投加量和反应时间一定的条件下，按照1.3.2的方法进行试验，其结果如图5所示。

图5 不同pH废水的处理效果

　　Fig.5 Effect of different pH wastewater

　　从图5可以看出，反应初期溶液的磷酸盐被快速吸附，经处理的净水污泥陶粒比原污泥陶粒对磷的吸附效果好。在中性或偏酸性条件下，水中的磷会以PO43-的形式存在，而净水污泥中含有大量的Si、Al等金属活性点，可以通过化学键结合或静电吸附作用吸附PO43-，对磷的吸附性能稳定，对水中磷的去除率也较高;在碱性条件下，净水污泥对水中磷的去除速率最慢，可能是其表面基团呈酸性，因OH-吸附而带负电，从而使HPO42-不易吸附，导致净水污泥对水中磷的吸附下降[5]。

　　2.5含磷浓度对除磷效果的影响

　　在常温常压下，pH值保持一定的条件下，原污泥陶粒和经处理的净水污泥陶粒各2.0g分别投入1、2、5、10、20、50mg/L的模拟含磷废水中，按照1.3.2的方法进行试验，其结果如图6所示。

图6 不同磷酸盐初始浓度下对P的去除效果

　　Fig.6 Effect of different initial phosphorus concentration on removal of phosphate

　　从图6可看出，随着模拟含磷废水的初始浓度增大，陶粒对水中磷的去除率也增大。其原因可能是浓度差越大，表面迁移的动力越大，导致迁移速度也较快。不同初始浓度的磷酸盐吸附过程可以为快速和慢速吸附过程。陶粒表面与溶液的磷酸盐浓度梯度较大，发生快速吸附过程;浓度梯度较小时，迁移速度也逐渐减少。经处理的净水污泥陶粒的表面积大，更易于磷酸根的吸附，使得经处理的污泥陶粒对水中磷的去除速率比原污泥陶粒对水中磷的去除速率增大。在初始溶度低于10mg/L(以P计)的磷酸盐溶液时，两者相差不大，可能是浓度梯度较小，迁移速度较小，而导致对水中磷的去除率不高;而初始浓度高于10mg/L(以P计)的磷酸盐溶液时，原污泥陶粒对水中磷的去除率为35.2%～41.78%，明显高于低浓度的磷酸盐溶液，但这个阶段的磷酸盐溶液的去除率没有变化，可能是原污泥陶粒的吸附达到饱和;经处理的污泥陶粒随水中磷的去除率为45.73%～56.45%，比原污泥陶粒对水中磷的去除率高了许多，可能是经处理后使污泥的空隙结构发生了变化，对磷的吸附优于原污泥。

　　3 结论

　　(1)HCl处理后的效果不明显，NaCl处理后的效果非常差，H2SO4处理后的净水污泥对水中磷的去除效果能明显提高，当H2SO4溶液的浓度超过1mol/L时，净处理的净水污泥陶粒对水中磷的去除率稳定在22%以上。

　　(2)经过进一步掌握处理剂与净水污泥的配比，通过试验得出1 mol/L的硫酸与净水污泥粉末的质量比达到1:80时，经处理的净水污泥对水中磷的去除效果最好，故本实验可以确定处理剂与净水污泥的质量配比为1:80。

　　(3)通过吸附试验，经处理的净水污泥陶粒对含磷废水的浓度在50 mg/l以内，投加量为2.0g，pH=7.86，吸附时间240min的条件下，去除磷酸盐的效果最好，也说明了这种吸附是通过物理吸附和化学吸附的协同作用来完成的。

　　参考文献

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　　[2] Wei X C，Viadero Jr R C，Bhojappa S,etal.Phosphorus removal by acid mine drainagesludge from secondary effluents of municipal wasterwater treatment plants[J].Water Research，2008：42(13)：3275-3284.

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　　[4] 刘通，闫刚，姚立荣，等.沸石的改性及其对水源水中氨氮去除的研究[J].水文地质工程地质，2011，38(2)：97-101.

　　[5] 王先有，蒋汉瀛.从硫代硫酸中电沉积三价铬的工艺[J].材料科学与工程，1995，13(4)：35-37.

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