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针对矿区地下水中氟、铁、锰污染超标问题,研究人员采用了湿法化学共沉淀法制备蛇纹石负载羟基磷灰石(Srp/HAP)复合吸附剂。通过动态吸附试验,他们深入探讨了Srp/HAP对F⁻, Fe²⁺, Mn²⁺的同步吸附性能,并且考察了吸附床高度、流速及进水质量浓度对穿透过程的影响。
为了更好地了解这些因素的影响,研究者利用了Adams-Bohart和Thomas模型进行拟合,并通过SEM、EDS、XRD、BET、FT-IR等微观表征方法,进一步分析了Srp/HAP对这三种离子的吸附机理。结果显示,Srp/HAP复合吸附剂具有颗粒紧实的特性,同时兼具了Srp表面的片状卷曲结构,并解决了HAP表面团聚问题。这些特性显著增加了颗粒的比表面积和孔容,从而形成了良好的表面孔隙结构,有助于氟、铁、锰离子的同步吸附和去除。
进一步的试验表明,吸附柱的吸附总量随着床柱传质区高度的增加和三种离子初始质量浓度的升高而增加。在进水流速为4 mL/min时,动态柱对离子的动态吸附容量达到最高,而过高或过低的流速则不利于复合吸附剂的动态吸附。特别是在吸附剂填充高度为15 cm,进水流速为4 mL/min的条件下,动态柱对初始质量浓度分别为5, 20和5 mg/L的F⁻, Fe²⁺, Mn²⁺的最大动态吸附容量分别达到了1.567, 7.008和1.615 mg/g。
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