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粘土对水体中磷的吸附在处理富营养化水体的过程中发挥着重要的作用。澳大利亚Phoslock Water Solutions LTD公司生产的锁磷剂(镧改性蒙脱土)在治理富营养化水体方面应用广泛且效果显著。结合江苏惠达矿业科技有限公司生产脱色剂的现有生产工艺,制备了镧改性酸化凹凸棒土(La-H-ATP)与镧改性非酸化凹凸棒土(La-ATP),并对La-ATP、La-H-ATP对磷酸盐的吸附性能进行了系统研究。比较了La-ATP、La-H-ATP在不同水化学条件下吸附能力,分析了其对底泥磷释放的覆盖法控制效果。通过扫描电子显微镜(SEM)、N2低温吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体光谱(ICP)等技术对材料进行表征、研究。结果表明本论文所用凹凸棒土矿物品相好,结晶度高,棒状结构清晰,含有一定量的钙、铁等杂质离子。制备所得La-ATP和La-H-ATP比表面积分别为82.40 m2/g和107.84 m2/g。XRF和ICP数据表明,La-ATP中的镧元素负载量(22.9 mg/g)高于La-H-ATP中的镧元素负载量(8.0 mg/g)。吸附试验表明中性条件下的La-ATP的最大吸附容量为12.08 mg/g, La-H-ATP为12.38mg/g。高温有利于La-ATP和La-H-ATP对磷的吸附,高温(35℃)时La-ATP、La-H-ATP的最大吸附平衡量qe均约是低温(10℃)时的2倍。在各个不同温度条件下,当溶液中磷酸根浓度一定时,La-ATP的吸附量均大于La-H-ATP。动力学研究表明La-ATP和La-H-ATP的吸附更加契合准二级动力学模型,La-ATP和La-H-ATP的吸附速率常数分别为0.0415 g·mg-1·min-1和0.0316 g·mg-1min-1。在酸性条件下,La-ATP的吸附量略高于La-H-ATP。镧改性凹凸棒土吸附剂对磷酸根具有选择性吸附,氯离子、硝酸根、硫酸根、碳酸根均对吸附无明显影响。覆盖材料用量越大,越有利于其对底泥磷的释放抑制。当覆盖材料用量为0.75 g/L, La-H-ATP对底泥磷释放抑制率为71.43%,La-ATP为85.71%。25℃条件下,对于无覆盖材料的实验而言,底泥磷的释放在20天左右时,磷酸盐的释放基本达到最大为0.34 mg/L。同样,在25天时,吸附剂La-H-ATP、La-ATP对底泥磷的抑制也达到平衡,此时对于覆盖材料为La-H-ATP时,上覆水体中磷酸盐的浓度为0.091 mg/L,对于La-ATP,磷酸盐浓度为0.042 mg/L。底泥磷在温度越高的情况下,释放速率越快。在10℃、25℃和35℃条件下,La-ATP和La-H-ATP对底泥磷的释放均有一定的抑制效果。且La-ATP对底泥磷的释放抑制效果优于La-H-ATP。通过本论文研究,镧改性凹凸棒土材料在富营养化水体处理领域具有应用可行性,并且,在制备镧改性凹凸棒土吸附剂时,工业生产中无需酸洗这一工艺过程。