CN108751326A - 一种利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法 - Google Patents

一种利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，包括以下步骤：S1、取钢铁酸洗废水，用废铁片、硫酸亚铁或硫酸调节废水中的酸与铁离子的比例；S2、制备改性膨润土：将膨润土和步骤S1制得的调节后酸洗废水混合均匀，经磁力搅拌、烘干、过筛，制得改性膨润土；S3、对含磷废水的处理：向含无机磷废水中添加步骤S2制得的改性膨润土，控制pH值后充分搅拌，完全沉淀后，实现对含磷废水的处理。本发明利用聚合硫酸铁和酸改性膨润土结合，可进一步提高对磷酸盐的吸附性，达到以废治废的效果。

Description

一种利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法
【技术领域】
本发明属于含磷废水处理技术领域，具体涉及一种利用钢铁酸洗废水改性膨 润土对含磷废水的处理方法。
【背景技术】
随着我国人口急剧增长和工农业的快速发展，水体的富营养化现象给工业、 生活用水、水产业和农业以及旅游业带来了极大的危害。研究表明，1g磷可以 导致水中蓝藻生长100g，而这种蓝藻会产生致癌物质，并且使得水体散发刺鼻 的气味。磷是通过若干不同的途径进入水域的，每人每年排出0.5kg磷。含磷洗 涤剂和其他日用磷酸盐的使用增加了磷的排放量。农田也有数量不等的磷排入水 体。农田排水中有的可能是灌溉的退水，有的来自牲畜的饲料场、养鸡养鸭场、 树叶以及大气降尘，这些都是磷的排放源。冯华军等对浙江省典型地区的生活污 水水质进行调查，表明生活污水中含磷酸盐2.1-9.1mg·L-1；许春莲等对分散型生 活污水水质进行研究，表明生活污水中含磷酸盐6-10mg·L-1。因此，处理生活污 水时，可取10mg·L-1作为试验中含磷废水的浓度。
膨润土在我国储量大，价格便宜。膨润土矿主要组分蒙脱石具有独特的晶体 结构，拥有良好的阳离子交换性能和高比表面积等特性。蒙脱石的分子式 (Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O，是一种含水的层状铝硅酸盐矿物，中间为铝氧八面 体，上下为硅氧四面体所组成的三层片状结构的黏土矿物。酸改性膨润土的过程 中，酸首先作用的是层间的阳离子，其次作用于八面体中的阳离子，酸溶出了蒙 脱石中的这些离子，使蒙脱石变成了有许多孔洞的骨架；另外酸化过程洗掉了蒙 脱石通道中的杂质，如有机物，使通道得到疏松；同时酸与硅酸盐发生物化反应， 蒙脱石层间的K+、Mg2+、Na+等金属阳离子转化为溶解性盐类物质进入水中， 增大了层间距，从而增大了膨润土的吸附性能。王峰等人的研究表明，酸改性后 膨润土对于10mg·L-1含磷废水的去除率由18.14％提高到45.59％。因此，用酸改 性后的膨润土处理含磷废水有一定的效果，并且还能吸附去除水中的色度、恶臭 物质、细菌与病毒。同时，膨润土具有无毒无害、不带来二次污染、吸附材料价 廉易得的特点，是一种良好的绿色水处理材料。
钢铁元件毛坯在表面电镀、喷涂前一般都要经过酸洗，以清除表面的氧化物， 因而产生酸洗废水。中国钢铁酸洗行业年产生酸性废水、废酸约3亿t，测算年 排放COD20万t，铁泥850万t，Fe元素流失100万t。清洗钢铁元件一般用硫 酸，浓度为250g·L-1，加热到70℃清洗，废液中一般含有硫酸100-150g·L-1，硫 酸亚铁200-250g·L-1，还有氧化铁皮和油污等[8]。酸洗废水处理不当会造成极大 的危害，会腐蚀下水管道和钢筋混凝土等水工构筑物，造成水草、藻类、鱼类死 亡等。废水中含有大量的Fe2+，Fe2+在水体中会形成胶体Fe(OH)2、Fe(OH)3，但 在下水道或河水力条件下，它并不能生成絮凝体沉淀，而是与河道水中有机硫、 腐植酸生成FeS胶体或腐植酸铁，水体出现黄灰色、黑色胶体污染带。钢铁酸洗 废水中的废酸不论是排放还是采用石灰中和，不仅造成资源浪费，使产品成本增 加，而且还导致严重的环境污染，制约企业的生存和发展。
聚合硫酸铁是一种新型无机高分子絮凝剂，具有水解速度快、絮凝体密度大、 pH适用范围广、对设备腐蚀性小、生产成本低等特点。聚合硫酸铁中和悬浮颗 粒电荷的能力很强，比表面积大、吸附能力强，能很好地去除水中的悬浮物、微 生物、有机物、硫化物、重金属离子等杂质，且脱色、除臭、破乳及污泥脱水等 功能较强，广泛应用于工业水、城市污水和饮用水的处理中。以空气或氧气为氧 化剂，在催化剂的作用下，在酸性的环境中Fe(Ⅱ)被氧化成Fe(Ⅲ)。O2是一种强氧化剂，其在酸性环境中氧化还原标准电极电位为1.229V大于EFe3+/Fe2+＝+0.771V，从热力学上看可以将Fe2+氧化为Fe3+。氧化后的三价铁离子会发 生水解，生成高价羟基铁络离子，同时羟基相互交联，形成聚合硫酸铁。聚合硫 酸铁在水中存在着多种形态的铁络合离子，如[Fe(OH)2]+、[Fe(OH)]2+、 [Fe2(OH)2]4+等。它们以-OH架桥形成多核络合离子，这些多核络合离子能与水 以任意比例互溶，发挥电性中和、吸附架桥作用，使胶体微粒集聚，压缩胶粒的 双电层，降低其Zeta电位，使胶体颗粒脱稳，相互碰撞而黏结进而形成絮状沉 淀。酸性钢废水中含硫酸亚铁，Fe(Ⅱ)被氧化成Fe(Ⅲ)后形成的聚合硫酸 铁可能通过络合沉淀，用于处理含磷废水，起到以废治废的效果。
【发明内容】
本发明提供了一种利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，具 体技术方案如下：
S1、调节钢铁酸洗废水：分析钢铁酸洗废水中酸度、Fe3+和Fe2+离子浓度， 再加入废铁片、硫酸亚铁或硫酸调节，搅拌溶解，制得调节后酸洗废水；
S2、制备改性膨润土：将膨润土和步骤S1制得的调节后酸洗废水混合均匀， 经磁力搅拌、烘干、过筛，制得改性膨润土；
S3、对含磷废水的处理：向含无机磷废水中添加步骤S2制得的改性膨润土， 控制pH值后充分搅拌，完全沉淀后，实现对含磷废水的处理。
进一步地，步骤S1中调节酸洗废水如下：分析钢铁酸洗废水中H+、Fe3+和 Fe2+离子浓度浓度，用硫酸亚铁，铁粉和硫酸调节组份，使得废水中H+为1.5 mol·L-1，Fe2+为5.8mmol·L-1。
进一步地，步骤S2中制备改性膨润土如下：将5-30g膨润土和步骤S1制得 的50mL调节后酸洗废水混合均匀，经磁力搅拌改性15-90min后在105℃下烘干， 接着过120目筛，制得改性膨润土。
更进一步地，步骤S2中制备改性膨润土如下：将15g膨润土和步骤S1制得 调节后酸洗废水混合均匀，经磁力搅拌改性30min后在105℃下烘干，接着过120 目筛，制得改性膨润土。
进一步地，步骤S3中对含磷废水的处理如下：向250mL含5-20mg·L-1无机 磷废水中添加S2制得的0.18-0.25g改性膨润土，控制pH值为5-9后充分搅拌， 完全沉淀吸附15-40min后，实现对含磷废水的处理。
更进一步地，步骤S3中对含磷废水的处理如下：向250mL含5mg·L-1无机 磷废水中添加S2制得的0.25g改性膨润土，控制pH值为7后充分搅拌，完全沉 淀吸附15min后，实现对含磷废水的处理。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明利用钢铁酸洗废水中含有的硫酸对膨润土进行酸改性，提高膨 润土对磷的吸附性能，同时Fe2+在不断搅拌中，被O2氧化成Fe3+，Fe3+与OH-生成聚合硫酸铁，聚合硫酸铁和酸改性膨润土结合，可进一步提高对磷酸盐的吸 附性，达到以废治废的效果。
(2)本发明钢铁酸洗废水改性膨润土最佳的改性条件：时间为30min，固 液比为300g·L-1；改性膨润土吸附含磷废水的最佳条件：pH值为7，时间为15min，改性土用量为0.25g，磷的初始浓度为5mg·L-1；在最佳条件下，含磷废 水去除率达97％；本发明利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理，既避 免了废水中硫酸亚铁和硫酸的浪费，同时又提高了膨润土的吸附性能。
【附图说明】
图1不同改性方案对含磷废水的去除率图；
图2改性时间对含磷废水去除率的影响图；
图3改性用土量对含磷废水去除率的影响图；
图4不同用土量对含磷废水去除率的影响图；
图5不同用土量对含磷废水的去除效果图；
图6吸附时间对含磷废水去除率的影响图；
图7吸附沉淀时的黄色矾花图；
图8pH对含磷废水去除率的影响图；
图9吸附用土量对含磷废水去除率的影响图；
图10初始浓度对含磷废水去除率的影响图。
【具体实施方式】
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的 保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，所述的利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法， 包括以下步骤：
S1、调节钢铁酸洗废水：分析钢铁酸洗废水中H+、Fe3+和Fe2+离子浓度浓度， 用硫酸亚铁，铁粉和硫酸调节组份，使得废水中H+为1.5mol·L-1，Fe2+约为5.8 mmol·L-1；
S2、制备改性膨润土：将5-30g膨润土和步骤S1制得的50mL调节后酸洗 废水混合均匀，经磁力搅拌改性15-90min后在105℃下烘干，接着过120目筛， 制得改性膨润土；
S3、对含磷废水的处理：向步骤S2制得的0.18-0.25g改性膨润土中加入 250mL含5-20mg·L-1无机磷废水，控制pH值为5-9后充分搅拌，完全沉淀吸附 15-40min后，实现对含磷废水的处理。
下面通过更具体实施例对本发明进行说明。
实施例1
一种利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，包括以下步骤：
S1、调节钢铁酸洗废水：分析钢铁酸洗废水中H+、Fe3+和Fe2+离子浓度浓度， 用硫酸亚铁，铁粉和硫酸调节组份，使得废水中H+为1.5mol·L-1，Fe2+为5.8 mmol·L-1；
S2、制备改性膨润土：将15g膨润土和步骤S1制得的50mL调节后酸洗废 水混合均匀，经磁力搅拌改性30min后在105℃下烘干，接着过120目筛，制得 改性膨润土；
S3、对含磷废水的处理：向步骤S2制得的0.25g改性膨润土中加入250mL 含5mg·L-1无机磷废水，控制pH值为7后充分搅拌，完全沉淀吸附15min后， 实现对含磷废水的处理。
实施例2
一种利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，包括以下步骤：
S1、调节钢铁酸洗废水：分析钢铁酸洗废水中H+、Fe3+和Fe2+离子浓度浓度， 用硫酸亚铁，铁粉和硫酸调节组份，使得废水中H+为1.5mol·L-1，Fe2+约为5.8 mmol·L-1；
S2、制备改性膨润土：将5g膨润土和步骤S1制得的50mL调节后酸洗废水 混合均匀，经磁力搅拌改性15min后在105℃下烘干，接着过120目筛，制得改 性膨润土；
S3、对含磷废水的处理：向步骤S2制得的0.2g改性膨润土中加入250mL含 5mg·L-1无机磷废水，控制pH值为5后充分搅拌，完全沉淀吸附20min后，实 现对含磷废水的处理。
实施例3
一种利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，包括以下步骤：
S1、调节钢铁酸洗废水：分析钢铁酸洗废水中H+、Fe3+和Fe2+离子浓度浓度， 用硫酸亚铁，铁粉和硫酸调节组份，使得废水中H+为1.5mol·L-1，Fe2+约为5.8 mmol·L-1；
S2、制备改性膨润土：将30g膨润土和步骤S1制得的50mL调节后酸洗废 水混合均匀，经磁力搅拌改性90min后在105℃下烘干，接着过120目筛，制得 改性膨润土；
S3、对含磷废水的处理：向步骤S2制得的0.18g改性膨润土中加入250mL 含15mg·L-1无机磷废水，控制pH值为9后充分搅拌，完全沉淀吸附40min后， 实现对含磷废水的处理。
实施例4
一种利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，包括以下步骤：
S1、调节钢铁酸洗废水：分析钢铁酸洗废水中H+、Fe3+和Fe2+离子浓度浓度， 用硫酸亚铁，铁粉和硫酸调节组份，使得废水中H+为1.5mol·L-1，Fe2+约为5.8 mmol·L-1；
S2、制备改性膨润土：将20g膨润土和步骤S1制得的50mL调节后酸洗废 水混合均匀，经磁力搅拌改性75min后在105℃下烘干，接着过120目筛，制得 改性膨润土；
S3、对含磷废水的处理：向步骤S2制得的0.19g改性膨润土中加入250mL 含10mg·L-1无机磷废水，控制pH值为8后充分搅拌，完全沉淀吸附35min后， 实现对含磷废水的处理。
实施例5
一种利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，包括以下步骤：
S1、调节钢铁酸洗废水：分析钢铁酸洗废水中H+、Fe3+和Fe2+离子浓度浓度， 用硫酸亚铁，铁粉和硫酸调节组份，使得废水中H+为1.5mol·L-1，Fe2+约为5.8 mmol·L-1；
S2、制备改性膨润土：将25g膨润土和步骤S1制得的50mL调节后酸洗废 水混合均匀，经磁力搅拌改性60min后在105℃下烘干，接着过120目筛，制得 改性膨润土；
S3、对含磷废水的处理：向步骤S3制得的0.25g改性膨润土中加入250mL 含20mg·L-1无机磷废水，控制pH值为6后充分搅拌，完全沉淀吸附25min后， 实现对含磷废水的处理。
实施例6
为了证明本发明钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理效果，进行了一 系列的实验探究。
1.实验原料、试剂和仪器
实验所用含磷废水和模拟酸洗废水为实验室自制，膨润土原土和实验试剂如 表1所示，实验仪器和测试设备如表2所示。
表1实验原料和试剂
表2实验仪器及测试设备
2.试剂配制
(1)50mL模拟酸洗废水(硫酸：147g·L-1，硫酸亚铁：218g·L-1)：取质 量分数为98％的浓硫酸4mL缓缓倒入25mL蒸馏水中，再加入20g七水合硫酸 亚铁搅拌溶解，定容到50mL。
(2)100mg·L-1磷标准贮备溶液(含磷废水)：称0.4390g磷酸二氢钾，用 水溶解，加入5mL浓硫酸，转入1L容量瓶中，用去离子水定容。
(3)10％(m/v)抗坏血酸：将10g抗坏血酸溶于水中，并稀释至100mL。 此溶液贮于棕色的试剂瓶中，在冷处可稳定几周，如不变色可长时间使用。
(4)钼酸铵盐溶液：将13g钼酸铵溶于100mL水中，将0.35g酒石酸梯钾 溶于100mL水中。在不断搅拌下分别把上述钼酸铵溶液、酒石酸梯钾溶液徐徐 加到300mL硫酸中，混合均匀。此溶液贮存于棕色瓶中，在冷处可保存三个月。
3.试验方法
(1)预实验
在不同条件下(如表3所示)，将膨润土和酸洗废水混合均匀，磁力搅拌时 间分别为60min，105℃烘干，过120目筛，密封保存。称取3种不同的改性土 和原土各0.25g，分别加250mL的10mg·L-1含磷废水，在常温下，将pH调到2， 4，6，7，8，9，10，12左右，充分搅拌，完全沉淀后取样测定吸光值。
表3不同改性方案的区别
(2)改性的单因素实验
1)改性时间的影响。在常温下，在15g膨润土中加50mL的模拟钢铁酸洗 废水，混合均匀，搅拌时间分别为0，15，30，45，60，75，90min，105℃烘干， 过120目筛，称取0.25g改性土，加250mL的10mg·L-1含磷废水，在常温下， 将pH调到7左右，充分搅拌，完全沉淀后取样测定吸光值。
2)改性固液比的影响。在常温下，分别在5，10，15，20，25，30g膨润 土中加50mL的模拟钢铁酸洗废水，混合均匀，搅拌时间30min，105℃烘干， 过120目筛，称取0.25g改性土，加250mL的10mg·L-1含磷废水，在常温下， 将pH调到7左右，充分搅拌，沉淀后取样测定吸光值。
(3)吸附的单因素实验
1)吸附时间的影响。称取最佳改性土0.25g，加入250mL的10mg·L-1含磷 废水，在常温下，将pH调到7左右，充分搅拌，在10，15，20，25，30，35， 40min时，分别取10mL测定吸光值。
2)pH的影响。称取最佳改性土0.25g，加入250mL的10mg·L-1含磷废水， 在常温下，将pH调到2，4，6，7，8，9，10，12左右，充分搅拌，沉淀15min 后，分别取10mL测定吸光值。
3)吸附用土量的影响。称取最佳改性土0.05，0.10，0.17，0.18，0.19，0.20， 0.21，0.25g，加入250mL的10mg·L-1含磷废水，在常温下，将pH调到7左右， 充分搅拌，沉淀15min后，分别取10mL测定吸光值。
4)含磷废水的初始浓度的影响。称取最佳改性土0.25g，分别加入250mL 的5，10，15，20，25，30，40，50mg·L-1含磷废水，在常温下，将pH调到7 左右，充分搅拌，沉淀15min后，分别取10mL测定吸光值。
4.测定方法
(1)测定方法：按照国家环保部颁布的《水和废水监测分析方法》(第四版) 的规定，采用钼锑抗分光光度法测定磷浓度。测定样品时，先选择合适的稀释倍 数，使得被测样的深度在标线以内。该方法测定磷的浓度范围0.01-0.6mg·L-1。
(2)计算方法：去除率(％)＝×100％，
式中：Ci—含磷试液的磷浓度(mg·L-1)；
Ct—处理后含磷试液的磷浓度(mg·L-1)。
5.结果与讨论
(1)预实验
3种不同的改性土和原土各0.25g，不同pH下，对250mL10mg·L-1含磷废水 中磷的去除率进行比较，如图1所示：
1)原土对磷的去除率低，只有当pH＞12时，去除率才能接近90％，且原 土的絮凝效果差，pH＞12时，沉淀的时间为1小时左右，pH＜12时，1.5小时 后水质仍然很浑浊。
2)不加FeSO4，只通过酸化法改性膨润土，去除率比原土有所提高，因为 酸化过程洗掉了膨润土中部分杂质，疏通了膨润土内部孔道，使其孔容积和比表 面积增大，提高了对磷的吸附性能。
3)在加酸改性的同时，加FeSO4改性膨润土，对磷的吸附性能进一步提高。 因为Fe2 +在不断搅拌中，被O2氧化成Fe3+，Fe3+与OH—生成发生如下反应，生 成聚合硫酸铁，聚合硫酸铁和酸改性的膨润土结合，使得对磷吸附大大提高。
4)常温改性和100℃改性几乎一致，选择操作费用低的，所以采用常温改 性进行之后的实验。
(2)改性的单因素实验
1)改性时间的影响。结果如图2所示，改性时间在15min后去除率就可达 到90％以上，排放的磷浓度为1mg·L-1，改性时间为30min后，排放的磷的浓度 可达0.5mg·L-1，效果更好，所以选择改性时间为30min。
2)改性固液比的影响。结果如图3所示，用50mL的酸洗废水改性15g膨 润土的去除率最高，但改性土量为20g时的效果差不多，且更经济。因此，对 15g土和20g土进一步对比：比较不同pH下磷的去除率及排放浓度，如图4、 图5所示，改性土量为20g时，当pH＞6.5，去除率能在90％左右，pH在6.5-9 时，排放的浓度小于1mg·L-1，能达到排放标准，但去除率不平稳；改性土量为 15g时，pH范围更宽，大概在pH＞5时，去除率能在90％左右，pH在5-9时，排放的浓度小于1mg·L-1能达到排放标准，而且较稳定。所以，选择用50mL的 酸洗废水改性15g膨润土，为最佳方案。
(3)吸附的单因素实验
1)吸附时间的影响。结果如图6所示，搅拌均匀后，出现较大的黄色矾花 (见图7)，且快速沉淀，沉淀在10min后基本完成，水中会有很小的絮状存在， 在15min后，废水基本澄清。随沉淀时间的增加，去除率有所提高，但没有很明 显提高，表明在15min时，基本达到平衡。所以，沉淀时间选为15min。
2)pH的影响。结果如图8所示，大概在pH＞5时，去除率能在90％左右， pH在5-9时，排放的磷浓度小于1mg·L-1能达到排放标准，最佳的pH在7左右，
此时，排放的磷浓度小于0.5mg·L-1，可达污水排放的一级标准。
3)吸附用土量的影响。结果如图9所示，①用土量为0.18g时就可以达到 排放标准，即1t废水需加入720g的改性土，可达到二级排放标准1.0mg·L-1，此 用土量为临界值，操作不当可能会超标排放；②用0.2g处理250mL的10mg·L-1含磷废水，即1t废水需加入800g的改性土，达到二级排放标准1.0mg·L-1，效果 更能保证，且基本能达标；③在1t废水中加入1kg的改性土时，可达到一级排 放标准0.5mg·L-1。(在《污水综合排放标准》中，磷酸盐排放标准如下：一级 0.5mg·L-1；二级1.0mg·L-1)。
4)含磷废水的初始浓度的影响。结果如图10所示，①改性土处理10mg·L-1以上的含磷废水，不能达标排放；②处理浓度在10-20mg·L-1的含磷废水，去除 率在80％-90％之间；③处理浓度在20-30mg·L-1的含磷废水，去除率在60％-80％ 之间；④处理浓度在30-50mg·L-1的含磷废水，去除率在40％-60％之间，效果较 差。改性后的膨润土不适合处理20mg·L-1以上的含磷废水。
蒙脱石的分子式(Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O，是一种含水的层状铝硅酸盐矿物，中间为铝氧八面体，上下为硅氧四面体所组成的三层片状结构的黏土矿物。 酸首先作用的是层间的阳离子，其次作用于八面体中的阳离子,酸溶出了蒙脱 石中的这些离子，使蒙脱石变成了有许多孔洞的骨架；另外酸化过程洗掉了蒙脱 石通道中的杂质，如混杂的有机物，使孔道得到疏通，有利于吸附质分子的扩 散，使其孔容积和比表面积增大，从而增强其吸附性能。
在不断搅拌中加入OH-，水中多余的H+被中和，Fe2+被O2氧化成Fe3+，Fe3+与OH-生成发生如下反应，生成聚合硫酸铁。
Fe3++OH-＝[Fe(OH)]2+
[Fe(OH)]2++OH-＝[Fe(OH)2]+
Fe(OH)2]++OH-＝Fe(OH)3
Fe2(SO4)3+nH2O＝Fe2(OH)n(SO4)3-n/2+n/2H2SO4
mFe2(OH)n(SO4)3-n/2＝[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m(其中n<2，m＝f(n))
在硫酸铁分子簇的网络结构中引入羟基，以OH-架桥形成多核络离子，其絮 凝体形成速度快，颗粒密度大，沉降速度快。PO4 3－是高价阴离子，与Fe3+有较强 的亲和力，能够部分置换聚铁中的羟基，并能在铁原子之间架桥形成多核络合物， 对废水中带负电胶体的吸附架桥作用加强。将PO4 3－引入聚合硫酸铁(PFS)中来 提高PFS的稳定性。改性膨润土和聚合硫酸铁相结合，对磷的吸附性能大大提高。
6.结论
钢铁酸洗废水改性膨润土最佳的改性条件：时间为30min，固液比为300 g·L-1；改性膨润土吸附含磷废水的最佳条件：pH值为7，时间为15min，改性 土用量为0.25g，磷的初始浓度为5mg·L-1；在最佳条件下，含磷废水去除率达 97％。改性土处理10mg·L-1以下的含磷废水，去除率为90％以上；处理浓度为 10-20mg·L-1的含磷废水，去除率在80％-90％；处理浓度为20-30mg·L-1的含磷废 水，去除率在60％-80％；处理浓度为30-50mg·L-1的含磷废水，去除率在40％-60％。 因此，改性后的膨润土不适合处理20mg·L-1以上的含磷废水。本发明利用钢铁 酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理，既避免了废水中硫酸亚铁和硫酸的浪 费，同时又提高了膨润土的吸附性能。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能 认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于所属技术领域的普通技术人员来 说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视 为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (6)

1.一种利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、调节钢铁酸洗废水：分析钢铁酸洗废水中酸度、Fe3+和Fe2+离子浓度，再加入废铁片、硫酸亚铁或硫酸调节，搅拌溶解，制得调节后酸洗废水；
S2、制备改性膨润土：将膨润土和步骤S1制得的调节后酸洗废水混合均匀，经磁力搅拌、烘干、过筛，制得改性膨润土；
S3、对含磷废水的处理：向含无机磷废水中添加步骤S2制得的改性膨润土，控制pH值后充分搅拌，完全沉淀后，实现对含磷废水的处理。
2.根据权利要求1所述的利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，其特征在于，步骤S1中调节酸洗废水如下：分析钢铁酸洗废水中H+、Fe3+和Fe2+离子浓度浓度，用硫酸亚铁，铁粉和硫酸调节组份，使得废水中H+为1.5mol·L-1，Fe2+为5.8mmol·L-1。
3.根据权利要求1所述的利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，其特征在于，步骤S2中制备改性膨润土如下：将5-30g膨润土和步骤S1制得的50mL调节后酸洗废水混合均匀，经磁力搅拌改性15-90min后在105℃下烘干，接着过120目筛，制得改性膨润土。
4.根据权利要求3所述的利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，其特征在于，步骤S2中制备改性膨润土如下：将15g膨润土和步骤S1制得调节后酸洗废水混合均匀，经磁力搅拌改性30min后在105℃下烘干，接着过120目筛，制得改性膨润土。
5.根据权利要求1所述的利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，其特征在于，步骤S3中对含磷废水的处理如下：向250mL含5-20mg·L-1无机磷废水中添加S2制得的0.18-0.25g改性膨润土，控制pH值为5-9后充分搅拌，完全沉淀吸附15-40min后，实现对含磷废水的处理。
6.根据权利要求5所述的利用钢铁酸洗废水改性膨润土对含磷废水的处理方法，其特征在于，步骤S3中对含磷废水的处理如下：向250mL含5mg·L-1无机磷废水中添加S2制得的0.25g改性膨润土，控制pH值为7后充分搅拌，完全沉淀吸附15min后，实现对含磷废水的处理。
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