响应曲面法优化蛇纹石负载羟基磷灰石去除矿区地下水氟铁锰研究

作者：李喜林; 杨雯雯; 周天然; 王文菊; 刘玲; 张龙; 高佳佳; 刘思源

来源：煤炭科学技术, 2023, 51(04): 231-238.

DOI：10.13199/j.cnki.cst.2021-0686

• 矿区地下水
• 矿井水处理
• 氟
• 铁
• 锰
• 蛇纹石
• 羟基磷灰石
• 响应曲面法

为了解决矿区地下水中F-、Fe2+、Mn2+严重超标问题，采用湿法化学共沉淀法制备了蛇纹石负载羟基磷灰石(Srp/HAP)复合吸附剂，对地下水中氟、铁和锰进行同步去除研究。通过间歇试验和CCD(中心复合)响应优化试验，探究投加量、反应时间、pH值对F-、Fe2+、Mn2+去除效果的影响，建立以F-、Fe2+和Mn2+去除率为响应值的二次回归模型。对Srp/HAP进行了吸附再生试验，探究其可重复利用性。结果表明，Srp/HAP处理F-、Fe2+、Mn2+质量浓度分别为5 mg/L、20 mg/L和5 mg/L复合水样的最佳反应条件为：投加量为3.64 g/L，反应时间为120.47 min,p H=6.3，对应F-、Fe2+、Mn2+的去除率分别为98.23%、99.9%、99.7%，出水达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)要求。CCD优化试验模型可以较好地拟合Srp/HAP对F-、Fe2+和Mn2+的吸附过程。预测值与试验值的绝对误差均低于5%，证实试验模型可靠。Srp/HAP复合颗粒经5次再生后，对F-、Fe2+、Mn2+的去除率分别降低16.13%、10.5%、15.4%，小于20%，可作为处理含氟、铁、锰离子地下水的优良吸附剂。

• 单位
  土木工程学院; 辽宁工程技术大学