第11卷第4期 2011年8月
过程工程学报
The Chinese Jourmal of Process Engineering
磁性多孔Fe(OH)3微球制备及其在含磷废水处理中的应用
石中亮，宋永强，郭星，谢彩月，姚淑华
(沈阳化工大学应用化学学院，辽宁沈阳110142)
VoL.1I No.4 Aug.2011
摘要：利用诱导成球法制备磁性Fe;O。粒子为核的Fe(OH),多孔微球，以X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等对其进行结构表征，采用静态吸附法对磁性多孔微球去除水中H,PO。的性能进行了实验研究，考察了吸附剂用量、 H,PO初始浓度、溶液pH值等因素对吸附的影响，分析了其吸附等温线及对H,PO的吸附动力学.结果表明， Langmuir方程能较好地描述吸附平衡，其吸附动力学符合Lagergren二级方程，磁性多孔微球对H,PO.有很强的去除能力，在吸附剂用量0.8gL，pH2.5~9，吸附时间150min的条件下，磁性多孔微球对H,PO。的去除率可达98%以上，关键词：四氧化三铁：氢氧化铁：磷；共沉淀法；磁性多孔微球
中图分类号：X830.2 1前言
文献标识码：A
文章编号：1009-606X(2011)040684-05
公司)、Fc(NO,)(沈阳新兴试剂厂)等
磷是一种不可再生资源，磷的大量消耗会导致磷资源乏.大量磷酸盐随生活污水、工业废水的排放和农药化肥的使用进入水体，导致水环境生态平衡被破坏，引起水体富营养化.磷的去除对富营养化水体的修复具有重要意义，常用的废水除磷法有化学沉淀法、生物法、吸附法等。化学沉淀法工艺简单，运行可靠，但产生大量难处理的淤泥，且难以达到排放标准。生物法虽能有效去除磷，但运行周期长，菌种稳定性差，对操作要求严格.吸附法因其高效快速、无二次污染、易操作的特点被认为是去除低浓度磷的最有效方法(1-3)，国内外常用的吸附材料主要有氧化铝(4]、各种矿渣(5]、半燃烧的石灰岩[6]、具有活性的红土泥浆[7,8]和金属氧化物(9,10]等，但常规材料具有稳定性差、吸附容量低、再生频繁等缺点，因此制备价格低廉、材料易得、制备简单、吸附量大、再生容易的吸附剂是研究者关注的重点(-13]
本工作采用磁性多孔Fe(OH)微球作为吸附剂，以含H,PO4"废水为处理对象，探讨各种吸附条件下复合吸附剂去除H,PO的效果，研究了吸附等温线及动力学，确定了复合吸附剂处理含H,PO4废水的最佳实验条件与已报道的吸附剂[14]相比，该微球以磁性Fe;O4粒子为核，在外加磁场作用下可回收重复利用，有很好的应用前景，
2实验 2.1试剂与仪器
实验用废水为KH2PO配制的模拟废水，实验用化学试剂主要有分析纯KH,POa(国药集团化学试剂有限收稿日期：2011-04-19，修图日期：201107-11
基金项目：国家自热科学基金资助项H(编号：41073086)
磁性多孔Fe(OH)微球吸附剂由实验室制备.磷储备液的制备：准确称取0.2292gKHzPO4(AR)于1000mL 容量瓶中，用去离子水定容，配制成50mg/L(以磷计) 的储备液，备用。使用时按比例稀释成相应含磷量的标准溶液(现用现配).实际废水样品取白沈阳生活污水处理厂，pH在7.0左右，含P3.83mg/L(以H2PO，存在)
pHS-3C精密pH计(上海精密科学仪器有限公司) 721分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)，HZQC 空气恒温振荡器(金坛市杰瑞尔电器有限公司)，FA1004N
型电子分析天平(上海精密科学仪器有限公司) 2.2实验方法
2.2.1磁性Fe;O4微粒的制备
采用共沉淀法制备磁性Fe:O4微粒，按一定摩尔比配制Fe(NO,)-9HzO与FeSO7H2O的混合溶液，调节溶液pH>9，不断搅拌，一定温度下水浴加热一定时间后取出，熟化一定时间得到含Fe;O。粒子的悬浊液.用磁性分析仪快速固液分离，用去离子水反复洗涤至中
性，室温下干燥得Fe;O磁性粒子. 2.2.2磁性多孔Fe(OH)微球的制备
用诱导成球法制备磁性多孔Fe(OH)微球，以环己烷为油相，TritonX-100为表面活性剂，正已醇为助表面活性剂，按一定质量比混合均匀后分为2份，一份加入一定浓度的Fe(NO,)-9H2O并搅拌一定时间得均匀透明的微乳液，加入一定量Fe;O,粒子和单体丙烯酰胺搅拌均匀.另一份加入一定量氮水。将第一份微乳液例入四口烧瓶中，开通冷凝回流管，在一定搅拌速度下恒温通氮气1h后，加入第二份溶液并加定量引发剂K,S,O
作者简介：石中亮(1968-)，男，山东省青州市人，项士，副教授，主要从事环境污染治理方面的研究，E-mail:shzh1200@163.com