氮磷元素进入水体,最直接的后果是导致水体富营养化。目前在除磷方面,吸附法快速高效且易进行磷的回收而被广泛应用。本研究是在课题组的前期研究基础上,针对富营养元素磷的去除,对研制出的Al/Ca/Fe复合金属氧化物型吸附剂进行强度密度的调节,以降低吸附除磷运行成本,并解决之前吸附剂遇水潮解的不足,同时使制备好的吸附剂可以适用于曝气池、流化床等构筑物,更好地满足实际工程应用的要求。研究结果如下所述:(1)在Al/Ca/Fe氧化物质量比为2:1:1的基础上,通过改变膨润土量、添加水玻璃和水泥的方法调节吸附剂颗粒强度。结果表明,膨润土成球效果较差;添加水玻璃吸附量急剧下降且无法长期放置,易出现潮解;添加水泥虽然吸附量有所下降,但是与课题组前期制备的吸附剂相比,添加水泥制备的吸附剂质量损失率均控制在6%以内,强度明显提高。325、425两种水泥和Al/Ca/Fe氧化物在不同配比下制备吸附剂,添加425水泥的吸附量均比添加325水泥的吸附量大;静置吸附与摇床吸附相比,吸附量相对较大;325、425两种水泥和Al/Ca/Fe氧化物在1:0.25的配比下制备的吸附剂,静置吸附量分别为8.243mg/g和9.641mg/g;经过500℃烧结后,425水泥静置吸附最大达到14.54mg/g。(2)将Al/Ca/Fe氧化物及氧化铝分别在1150℃下烧结,与425水泥以1:1.5的配比进行混合,水化,养护,砸碎,该方法制备的吸附剂颗粒可以在水中长期放置,不会潮解。通过对制备的两种吸附剂进行试验,结果表明,Al型复合吸附剂和Al/Ca/Fe型复合吸附剂平衡吸附量分别为23.86mg/g和22.42mg/g,Al型复合吸附剂的吸附效果优于Al/Ca/Fe型吸附剂。通过酸活化,两种吸附剂吸附量均有所下降;热活化500℃时两种吸附剂吸附量均上升,而100和300℃则轻微下降。(3)对添加425水泥的Al型吸附剂和Al/Ca/Fe型吸附剂吸附前后的SEM图进行分析,结果表明,两种吸附剂外表面孔隙均较多,可以保证一定的吸附量,且在吸附后,吸附剂外表面吸附了较多的磷酸盐,部分填充在孔隙中,部分堆积在外表面。(4)通过制备酚醛树脂小球、小米粒作为母球制备吸附剂、3D打印机小球作为母球制备吸附剂,来调节Al/Ca/Fe型吸附剂的密度。试验表明三种方法制备的吸附剂都无法保证在水中长期悬浮。酚醛树脂小球烧结后成为粉末;小米粒制备的吸附剂烧结后出现外壳破裂;3D打印机小球制备的吸附剂部分实现悬浮在水中,一定程度可以实现降低密度,但成球率较低,在晃动下出现小球破损现象。