摘要:以膠原纖維為基質(zhì)負(fù)載Zr(Ⅳ)制備新型吸附劑膠原纖維負(fù)載鋯(ZrCF),將其用于高濃度含氟冶煉廢水中氟的去除,考察了鹽度、硬度對(duì)除氟效果的影響,優(yōu)化了吸附劑用量、吸附次數(shù)、初始pH值、接觸時(shí)間等工藝條件,并進(jìn)行了固定床吸附實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,鹽度、硬度對(duì)除氟效果影響不大;連續(xù)8次投加ZrCF 0.1g可以使出水氟離子濃度達(dá)到國(guó)家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn);連續(xù)分批投加吸附劑比一次投加足量吸附劑效果更佳;當(dāng)廢水溶液的初始pH值大于5.95、接觸時(shí)間為4h時(shí),出水氟離子濃度均可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);固定床吸附實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)穿透點(diǎn)到達(dá)飽和的速度很快,表明ZrCF對(duì)氟的吸附床利用率高。 

關(guān)鍵詞: 膠原纖維負(fù)載鋯(ZrCF), 廢水, 氟

氟對(duì)于人類健康是一柄雙刃劍［１］，氟含量過(guò)低或過(guò)高都會(huì)對(duì)人體造成很大的危害。當(dāng)氟的攝入量不足時(shí)，易患齲齒病，但若長(zhǎng)期飲用含氟量過(guò)高的水，極易出現(xiàn)氟中毒，引起頭疼、頭暈、耐力下降［２］。地方性氟中毒引發(fā)的氟骨病是世界上分布最廣的地方病之一，至少有２５個(gè)國(guó)家曾報(bào)道過(guò)流行氟骨病，１９９３年印度３２個(gè)邦中有１５個(gè)被認(rèn)為有氟骨病流行［３］。

水體中高濃度的氟是造成氟骨病廣泛流行的主要原因。除了自然來(lái)源造成水體中氟濃度過(guò)高以外，隨著工業(yè)的發(fā)展，人為污染已經(jīng)成為水體氟污染的重要原因。含氟礦石的開(kāi)采及加工、氟化物的合成、金屬冶煉、鋁電解、焦炭、玻璃、電鍍、農(nóng)藥、化肥、化工、電子等行業(yè)排放的廢水中 常 含 有 高 濃 度 的 氟 化 物，造 成 地 下 水 源 的 污染［４～６］。

目前主要的除氟方法有：化學(xué)沉淀法、混凝沉降法、離子交換法、吸附法等［７，８］。其中最為常用的化學(xué)沉淀法操作簡(jiǎn)便、成本低，但處理后廢水的懸浮物含量高，而且氟含量往往達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)［我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（一 級(jí)）廢 水 中 的 氟 濃 度 不 得 超 過(guò)１０ ｍｇ•Ｌ－１［９，１０］］。吸附法是處理低濃度含氟廢水的有效方法，常用的吸附劑有活性氧化鋁［１１］、斜發(fā)沸石［１２］、活性炭［１３］等，但這些吸附材料的吸附容量不高，且再生困難。近年來(lái)的研究表明，某些金屬元素的水合氧化物對(duì)氟離子有較高的吸附容量和選擇性［１４，１５］，將這些金屬離子負(fù)載在適宜的基質(zhì)上制備氟的吸附材料成為研究的熱點(diǎn)之一。膠原纖維是結(jié)構(gòu)性蛋白質(zhì)，含豐富的羧基、氨基和羥基，可以與某些金屬離子形成穩(wěn)定的配合物［１６］。作者在此以膠原纖維為基質(zhì)材料負(fù)載Ｚｒ（Ⅳ）制備了新型吸附劑膠原纖維負(fù)載鋯（ＺｒＣＦ），并研究了這類吸附材料對(duì)廢水中高濃度氟的吸附特性

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