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吸附法因其低廉、高效及操作方便等优点而被广泛用作深度净水工艺,该技术的关键在于选取合适的吸附材料。针对水体中氟(F)、磷(P)污染物超标的问题,本研究研发出一种新型高效的吸附材料——颗粒型铝锆复合金属氧化物(Aluminium Zirconium Granular Adsorbent,AZGA),通过热失重、抗压性实验、XRD、BET、Zeta电位分析等表征手段研究了AZGA的表面物化特性和结构特征;通过吸附动力学、吸附等温线、pH影响和共存离子影响实验来探讨了该吸附剂对F、P的吸附特性及水质因子影响规律;利用SEM-EDS、Mapping、FTIR、XPS、NMR、Raman等表征技术解释了AZGA对F、P的吸附机理;通过解吸-再生实验和动态小柱实验评价了吸附剂动态除F/P效果及再生性能,主要研究成果如下:1.通过对比不同比例的铝、铁、锆复合吸附剂对F、P的去除效果,确定了最佳吸附剂为Al:Zr=3:1的铝锆复合金属氧化物,以聚乙烯醇(PVA)为粘合剂采用挤压法制得粒径为2~2.5mm的AZGA颗粒,并用多项表征技术对其表面特性进行研究后发现:AZGA呈无晶型结构,最大机械载荷为34.21N,比表面积为29.55 m2/g,Zeta电位pHpzc=6.93,材料表面含有大量的羟基基团,主要元素有C、H、O、Al、Zr、S。2.AZGA除F、P的静态实验结果表明:AZGA除F的动力学特征符合拟二阶模型、除P动力学特征符合Power模型,这说明F/P的吸附都在异构表面发生,且以化学吸附为主;颗粒内扩散模型拟合结果表明AZGA对F、P的吸附速率受到不止一个反应过程的影响。同时,AZGA对F/P吸附等温线特征更符合Freundlich模型,这进一步验证了吸附以化学作用为主,AZGA对F和P的最大吸附量分别是65.07mg/g和20.76mg/g,高于大多数的其他颗粒型吸附剂。3.AZGA热力学参数分析表明其吸附为自发型吸热反应;AZGA除F的最佳pH值为6.93,除P的最佳pH值为3;阴离子对AZGA除F除P均起抑制作用,其中PO43-对除F抑制最大,SiO32-对除P抑制最大,其干扰作用主要归结于阴离子之间的竞争吸附作用;Ca、Mg等阳离子则均可通过架桥作用来促进F、P的吸附。4.AZGA除F的动态过柱及再生实验表明:最佳再生浓度为0.3mol/LNaOH,循环五次后吸附效果仍可达到首次吸附的71.34%;当过柱体积达到808BV时,出水F-浓度为0.997mg/L,且再生过柱体积可达704BV,相比初次吸附,过柱体积降低了12.87%,吸附容量下降了16.6%。5.AZGA除P的动态过柱及再生实验表明:最佳再生浓度为0.3mol/LNaOH,五次循环再生后吸附效果仍可达到首次吸附的77.8%;当过柱体积达到时,初次过柱吸附时出水P浓度超出国家一级A与一级B标准时的过柱体积分别为584BV、780BV,且动态再生后的过柱体积分别为504BV、636BV,对比再生过柱前后,过柱体积降低了18.5%,吸附容量下降了23.7%。6.对AZGA吸附F、P前后的样品进行SEM-EDS、Mapping、FTIR、XPS、NMR、Raman等表征分析后发现,AZGA主要通过表面丰富的羟基与F、P发生结合,少部分F、P还可与AZGA表面嵌入的SO42-发生离子交换反应。