第43卷第1期燕山大学学报
空转锁
Vol.43No.12019年1月Journal of Yanshan University
Jan．2019
文章编号：1007－791X （2019）01－0081－06
黄海明
1，2，*
，张丁丁1，2，刘佳慧1，2
，张
鹏1，2
，李
晶
1，2
（1．燕山大学环境与化学工程学院，河北秦皇岛066004；2．河北省应用化学重点实验室，河北秦皇岛066004）收稿日期：2017-11-08责任编辑：王建青
基金项目：河北省自然科学基金资助项目（E2018203293）
作者简介：*黄海明（1981-），男，湖南永州人，博士，教授，博士生导师，主要研究方向为污水资源化处理技术及工程应用，Email ：huanghaiming52hu@163．com 。
摘
要：本研究采用共沉淀法制备Mg /Al-LDH （层状双氢氧化物）吸附材料，并对其在处理低浓度含磷废水性
能应用方面进行实验研究，
以确定其最佳的除磷反应条件。研究考察了竞争离子和溶液pH 值对吸附反应的影响，并通过等温吸附模型和动力学模型对该材料的除磷性能进行了描述。研究结果表明，Mg /Al-LDH 可以高效地吸附废水中的磷，
溶液中竞争离子的存在会在一定程度上促进或者抑制吸附反应的进行，磷的去除率变化范围在10%以内；pH 值对反应的影响效果不明显，
在测试的pH 值范围内，磷的去除率都保持在95%以上。研究结果显示该吸附反应为吸热反应，反应前50min 为Mg /Al-LDH 快速吸附磷酸盐阶段，反应时间为100min 时达到吸附平衡。
关键词：镁铝LDH ；低浓度；磷酸盐；吸附中图分类号：X52
固态发酵罐文献标识码：A
DOI ：10．3969/j．issn．1007－791X．2019．01．012
0引言
随着社会经济的快速发展，人类对环境资源
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的开发及利用日益加强。与此同时，
大量的含氮、磷等营养物质进入水体，导致水体大面积富营养化，现已引起世界各国的高度重视，我国也正在积
极地展开水体富营养化的研究及相关治理［1］
。据
2015年《中国环境统计年报》显示，全国废水排放总量735．3亿吨，
比2014年增加2．7%，重点流域的废水排放总量为488．7亿吨，
比2014年上升了3．0%，占全国废水排放总量的66．5%，总磷断面超标率为21．7%。虽然我国一直在采取相应的措施来解决磷污染的问题，
但磷污染状况依旧严重，磷的排放量往往远超国家排放标准。
目前，工业上常用的除磷方法主要有物化法和生物法。物化法除磷法主要是通过向废水中投加絮凝剂，
反应生成沉淀，从而使废水中的磷得以去除。由于物化法除磷需要外加大量化学药剂，处理成本较高，在实际工业应用中受到限制。生物法除磷技术是将废水中的磷储存在聚磷菌等微优日
生物体内，再通过一系列反应，最终以污泥的形式
从系统中去除［2］
。生物法除磷不够彻底，
剩余污泥的处置是影响其应用的关键问题。近年来，吸附法除磷由于具有高效、
快速、成本低等优点，已引起了国内外学者广泛关注。吸附法除磷的关键是吸附剂的选择，
目前常用的吸附剂主要有活性炭、
沸石等，但在实际处理过程中会产生大量泥渣，
应用效果不佳。因此，开发高效的除磷吸附剂是促进该技术实际应用的一个重要途径。
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层状双氢氧化物（Layered Double Hydroxides ，LDH ）作为一种新型的无机吸附材料，已经在废水
处理领域得到广泛的关注［3］
。LDH 是由带正电荷
层板和层间阴离子堆积而成的化合物，
其化学组成具有如下通式：［M 2+1－x M 3+x （OH ）2］x +（A
n －
）x /n
可利霉素作用与用途
·
m H 2O ，M 2+和M 3+分别为位于主体层板上的二价和三价金属阳离子，
A n －
为层间阴离子，由于层间
存在的可交换阴离子和正电荷能够达到平衡，因此LDH 的整体结构呈电中性。LDH 的层间阴离子可与废水中的阴离子进行交换，从而达到去除污染物的目的
［4-6］
。除此之外，LDH 作为一种含镁
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