镧镁改性海泡石微球对黑臭水体中磷的吸附性能评价

磷是黑臭水体形成过程中的关键影响因素之一,如何绿色高效控磷是实现黑臭水体治理的重要途径。研究以我国储量丰富的天然海泡石为原料,通过共沉淀-悬浮液滴法制得镧镁改性海泡石凝胶微球(La/Mg-SEPM)。考察了纤维素(MCC)、海藻酸钠(SA)、镧镁改性海泡石(La/Mg-SEP)在La/Mg-SEPM中的质量配比、La/Mg-SEPM的投加量、水样pH、环境温度和吸附时间对磷吸附过程的影响,并结合表征分析探究了La/Mg-SEPM对黑臭水体中总磷的吸附机制。结果表明,当MCC、SA、La/Mg-SEP的质量配比为2∶2∶1,La/Mg-SEPM投加量为1.0 g/L时,La/Mg-SEPM对总磷的最大吸附量达21.03 mg/g,约为天然海泡石的11倍,在水样pH值为5~9、环境温度为5~25℃均表现出良好的磷吸附性能;La/Mg-SEPM具有较好的沉降性能,循环使用4次后仍能将水样中总磷质量浓度降至0.2 mg/L以下。经La/Mg-SEPM处理后的实际轻度和重度黑臭水样中总磷均能达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)地表水Ⅲ类水质总磷的标准限值。La/Mg-SEPM对磷的吸附主要为化学吸附控制的单层吸附过程,磷吸附机制主要涉及配体交换与表面沉淀。