磷酸盐改性方解石去除水中磷酸盐研究

使用磷酸盐溶液和方解石之间的反应得到方解石去除水中磷酸盐后的产物，即磷酸盐改性方解石，通过实验对比分析了方解石和磷酸盐改性方解石对水中磷酸盐的去除动力学，并考察了磷酸盐改性方解石去除水中磷酸盐的各种影响因素。磷酸盐改性方解石对水中磷酸盐的去除能力明显优于方解石。当反应时间为2h时，实验条件下磷酸盐改性方解石对水中磷的去除率达到72%，而方解石对磷的去除率仅为35%。当pH为5~7时，磷酸盐改性方解石对水中磷酸盐的去除能力较高；当pH由7增加到10 h，对磷酸盐的去除能力略微下降；当pH由10增加到12 h，对磷酸盐的去除能力急剧下降。磷酸盐改性方解石对水中磷酸盐的单位去除量随初始磷质量浓度的增加而增加。过高的初始磷质量浓度会导致磷酸盐改性方解石对水中磷酸盐的去除率过低。磷酸盐改性方解石对水中磷酸盐的去除能力随反应温度的升高而增加。磷酸盐改性方解石对水中磷酸盐的去除动力学可以较好地采用准二级动力学模型加以描述。水中共存的钙离子有利于磷酸盐改性方解石对磷酸盐的去除，而水中共存的碳酸氢根离子抑制了磷酸盐改性方解石对磷酸盐的去除。磷酸盐改性方解石去除水中磷酸盐的主要机制是磷酸钙沉淀作用。磷酸盐改性方解石不仅会为磷酸钙沉淀反应的异质成核提供核心，促进磷酸钙沉淀的形成，而且当水处于对方解石不饱和状态时会溶解释放出可溶性钙，为磷酸钙沉淀的形成提供钙源。上述结果表明，方解石去除水中磷酸盐后的产物可以被再次用于水中磷酸盐的去除，并且对磷酸盐的去除效果优于原始的方解石。

Removal of phosphate from aqueous solution by phosphate-modified calcite