改性沸石的沉积物磷钝化效果研究
2015-01-23 16:27:10
通过室内模拟实验,对天然沸石及不同方法改性沸石的磷吸附性能及沉积物磷钝化效果进行了对比研究。磷吸附实验结果表明,磷吸附量大小为改性沸石Z3改性沸石Z2改性沸石Z1天然沸石,35d的平均吸附量分别为832、466、168和70mg/kg。改性沸石的磷吸附量与沸石含量正相关,并随时间呈增长趋势,其中改性沸石Z3第35d的磷吸附量可达1690mg/kg。离子交换量测定结果显示,沸石经改性后促进了Ca2+的释放,同时减少了K+、Na+的释放量。沉积物磷钝化实验表明,改性沸石可有效减少沉积物TP、DRP的释放,减少释放量达80%以上。天然沸石主要通过表面吸附减少水体磷含量,其次,物理阻隔作用拓展了钝化作用的时间和空间。Al(OH)3絮凝物通过表面吸附、电中和及架桥作用可显著提高改性沸石的磷吸附量,增强沉积物磷钝化效果。
水体富营养化是目前最主要的水环境问题之一,我国80%以上的湖泊、水库处于水体富营养化状态,如滇池、太湖和巢湖等大型湖泊均为严重富营养化湖泊。当外源污染逐步得到控制之后,控制沉积物内源磷释放成为水体富营养化治理的关键。深水、亚深水型湖泊水深较大,存在温跃层、季节性缺氧和热分层消亡等现象。在温度等条件突然改变的情况下,沉积物中易受氧化还原条件影响的弱结合态、Fe/Mn结合态磷可释放到水体,导致突发性水质恶化事件,如“黑潮”。因此,有效减少深水、亚深水型湖泊沉积物磷的释放迫在眉睫。沉积物磷原位钝化技术是指通过向水体或沉积物加入钝化剂,在沉积物表层形成“钝化层”,与沉积物中不稳定态的磷结合,有效减少沉积物磷向上覆水体的释放,从而改善水体水质。硫酸铝是有效的沉积物磷钝化剂,已成功应用于多个湖泊的沉积物内源磷控制。