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目前,除氟、除砷方法主要有反渗透,离子交换,絮凝沉淀和吸附,但受到处理成本、处理效果和操作难度等限制,尚未有较好的处理方法。本课题利用超导磁分离技术并结合铁系顺磁性吸附剂分别进行了含氟废水与含砷废水处理研究,该方法操作简单,成本低,污染物去除效率高,具有广泛的应用前景。在处理含氟废水研究中,首先通过共沉淀法制备了Fe/Al摩尔比分别为1:1,1:4,1:8(Al:Fe,4Al:Fe,8Al:Fe)三种复合吸附剂并进行了表征。结果表明吸附剂疏松多孔,具有无定型结构,三种吸附剂均属于顺磁性材料,吸附剂的磁化强度与铁含量成正比,而吸附剂的pHzpc、比表面积和孔径与铁含量成反比。三种吸附剂平均粒径变化范围为48.2~52.1μm。吸附剂吸附氟能力随着铝含量增加而增大,Al:Fe,4Al:Fe,8Al:Fe对氟的Langmuir理论最大吸附量分别为35.09mg/g,45.87 mg/g和56.60mg/g。利用超导磁分离技术结合铁铝复合吸附剂方法可去除水中87%的氟,出水氟浓度满足WHO饮用水标准。增加磁场强度,降低流速以及减小钢毛尺寸均有利于提高铁铝复合吸附剂的磁分离效率。当氢氧根浓度为0.6 M时,4Al:Fe的氟解吸率达到最大值约为92.06%。当吸附剂确定时,高磁场强度,低流速和细钢毛有利于浓缩氟,氟污水最大浓缩倍数约为40。利用600 mm口径工业级超导磁分离系统进行废水处理量估算,含氟污水处理能力接近6.9×105 m3/a,氟污水处理成本约2.1元/吨。在处理含砷废水研究中,首先通过共沉淀法制备了Fe/Mn摩尔比分别为3:1,6:1,9:1(3Fe:Mn,6Fe:Mn,9Fe:Mn)的三种复合吸附剂并进行了表征。分析结果表明吸附剂疏松多孔,表面粗糙,6Fe:Mn和9Fe:Mn具有无定型二线水铁矿结构,三种吸附剂均属于顺磁性材料,三者pHzpc均在4.0左右,三种吸附剂BET比表面积及平均粒径变化范围分别为89.2~283.6 m2/g,25.8~28.1μm。铁锰复合吸附剂吸附砷实验表明:在As(III):As(V)=1:1条件下,3Fe:Mn,6Fe:Mn对As(III)平均去除率分别比对As(V)去除率高13.7%和14.6%,9Fe:Mn对As(V)平均去除率比As(III)高14.1%。在As(III):As(V)=1:3条件下,砷去除效率与吸附剂中锰含量成正比。As(III):As(V)=3:1条件下的砷去除难度较大。吸附剂吸附五次砷后,砷平均去除率由86.5%降至38%。利用超导磁分离技术结合铁锰复合吸附剂可去除97%的砷,出水砷浓度满足WHO饮用水标准。增加磁场强度,降低流速以及减小钢毛尺寸均有利于提高铁锰复合吸附剂的磁分离效率。当吸附剂确定时,高磁场强度,低流速和细钢毛有利于浓缩砷,最大砷浓度倍数约为237。利用600 mm口径工业级超导磁分离系统进行废水处理量估算,含砷污水处理能力接近4.31×106 m3/a,砷污水处理成本约为0.38元/吨。