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锑是一种被广泛使用的有毒元素,它不可避免的污染了我们日常饮用水安全,所以有必要发展去除饮用水中锑的方法和工艺。本研究采用高纯度的铜锌合金颗粒作为滤料,详细地研究了该滤料去除水中锑(III)的性能。通过静态实验考察了滤料粒度、溶液pH、滤料用量、接触时间、实验温度等因素对锑(III)去除实验的影响;通过动态实验研究了滤速、滤层高度、初始浓度、共存离子等对锑去除效果的影响。此外,还研究了滤料除锑过程的动力学机制、热力学性质,探究了滤料除锑机理。研究结果对铜锌合金滤料去除饮用水中锑的应用具有一定的参考价值。主要研究结果和结论归纳如下:1.锑(III)的测定方法:采用水杨基荧光酮比色法测定锑(III),试剂的最佳用量:2mL10-3mol·L-1水杨基荧光酮溶液,2mL H2SO4(1+6)溶液,3mL20mg·mL-1吐温80溶液,体系在20min内基本显色完全,最大吸收波长为510nm,表观摩尔吸光系数为2.06×105L·mol-1·cm-1,线性回归方程为A=0.02395Cμg/25mL+0.04204(r=0.9995)。2.铜锌合金滤料去除锑(III)的最佳条件:静态实验采用的滤料用量为5.0g,实验温度在0℃50℃范围内,去除率随温度升高缓慢变化,为简化实验条件,选择室温进行实验,静态实验振荡时间为120min,pH值为6.5,去除率99%以上;动态实验采用的滤层高度为3.5cm,滤速为2mL/min,初始浓度为5mg/L,pH值为6.5,去除率99%以上。共存离子的影响实验中发现,HCO3-和CO32-对去除锑有促进作用,其它水中主要存在的几种阳离子以及阴离子基本无影响。铜锌合金滤料除锑(III)重复使用实验发现,该滤料可重复多次使用,经冲洗后仍能保持较高的去除率,具有良好的重复利用能力。3.铜锌合金滤料除锑(III)过程符合伪二级动力学模型,它包含了吸附的所有过程(外部液膜扩散、表面吸附和颗粒内扩散等)。当升高实验温度时,吸附速率也随之增加,同时体系达到平衡的时间减少;铜锌合金滤料对锑的去除过程符合Langmuir等温式,吸附过程的平衡参数RL值均在0~1之间,故吸附是较易进行的。当温度升高的时候,吸附容量会增大,表明本实验的反应是一个吸热过程。Langmuir吸附模型是假设在单分子层的条件下,因此,锑(III)可能是以单分子层的形式被吸附在滤料表面的,滤料对锑(III)的吸附以化学吸附为主。铜锌合金滤料去除锑(III)的吸附热力学参数:ΔH0>0,ΔG0<0,ΔS0>0,表明吸附反应为自发的吸热过程。铜锌合金滤料去除水溶液中锑(III)的机理是根据氧化还原反应来实现,锑(III)会转化为锑原子覆盖在铜锌合金滤材介质的表面上,同时,锌转化为锌离子而进入溶液中,通过这种方式有毒重金属锑(III)污染物就结合在铜锌合金滤料上。4.利用直径2.5cm,滤层高度为10cm的过滤柱进行实际模拟试验。在室温条件下,控制溶液流速为10L/min时,去除率可达94%。实验结果表明,铜锌合金滤料可用于生活饮用水中锑(III)的去除,是一种有效的除锑滤料。