磷是引起水体富营养化的关键因素之一,废水中磷的绿色高效去除对水生态环境保护至关重要。吸附法除磷因能耗低,可对磷进行有效回收且在处理过程不易造成二次污染而受到广泛关注。天然矿物作为吸附剂的一种,虽然具有来源广泛、价格便宜、对环境污染较小等优点,但天然矿物杂质较多,吸附容量小,因此常采用适当的改性方法来增加天然矿物的吸附能力。机械活化法采用机械力对材料进行改性,不用外加药剂即可增加材料的吸附效果,是一种绿色高效的改性技术。因此,本课题采用机械活化法改性蛇纹石,利用酸浸泡、镧改性、磁性赋予等方法改性天然膨润土,提高其对废水中磷的吸附能力或可回收性,用于处理含磷废水,也为磷的资源化处理提供新途径。经初步的调研和探索试验,本文选取了天然蛇纹石和天然膨润土两种黏土类矿物材料,探索试验表明蛇纹石适用于含磷浓度较高的废水,膨润土适用于含磷浓度较低的废水。采用机械活化法对天然蛇纹石进行改性,制备了活性蛇纹石吸附材料,研究了该材料对模拟废水中30 mg·L-1正磷酸盐的吸附性能、关键影响因素,分析了其吸附去除机理。试验结果表明,活性蛇纹石对磷的理论最大吸附量（以P计）为126.58 mg·g-1,当初始p H值为7.0、温度20℃、投加量0.5 g·L-1、吸附时间240min时,材料对磷的去除率为89.73%。研究表明,活性蛇纹石对水中磷的去除率与球磨转速、球磨时间、吸附时间和投加量呈正比,随p H值、初始磷浓度和温度的增加而降低。激光粒度仪、XRD、FTIR和SEM等现代分析测试手段表明,机械活化使蛇纹石颗粒的中值粒径从41.32μm可较快降低到12μm,之后粒径变化不明显,通过机械力作用使蛇纹石晶体结构受到破坏,表面Mg-OH键能减弱,增加了颗粒表面的Mg吸附位点数量,最终使磷能够以磷酸镁（Mg3（PO4）2）的形式吸附在材料表面。等温吸附和吸附动力学分析表明,活性蛇纹石对磷的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,为单分子层、化学吸附为主。活性蛇纹石能够有效去除废水中含磷相对较高浓度的磷,但对含磷4mg·L-1以下的废水中的磷吸附效果较差,而且存在回收难度大的问题。针对含磷浓度较低废水及材料的可回收性,采用酸浸泡、镧改性、磁性赋予等方法改性天然膨润土,本文研究了改性膨润土材料对模拟废水中4 mg·L-1正磷酸盐的吸附性能、关键影响因素,分析其吸附去除磷的机理。试验结果表明,用未改性的天然膨润土处理4 mg·L-1的磷溶液,磷去除率仅为7%,磁改性镧改性膨润土对磷的理论最大吸附量（以P计）为39.22 mg·g-1,投加量为0.8 g·L-1、吸附90 min时磷去除率接近100%。说明在镧改性后,膨润土对磷的去除率得到大幅提升,材料赋予磁性后除磷性能影响较小。研究表明,磷去除率随吸附时间、温度和投加量的增加而增加,随电絮凝时间、初始污染物浓度增加而减小,适宜p H值为5.0-9.0,虽然改性膨润土可以有效去除废水中的磷,但磷浓度较高时投加量较大且吸附时间较长,不适合处理高浓度含磷废水。XRD、FTIR和SEM等表征手段表明镧和磁铁矿成功附着在材料表面,磷以磷酸镧（La PO4）的形式吸附在材料表面。吸附等温和吸附动力学研究表明改性膨润土对磷的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型,以单分子层吸附、化学吸附为主。