呂建波，孫力平，趙新華，李玉友，李銀磊，張 磊

(1. 天津大學環(huán)境科學與工程學院，天津 300072；2. 天津城市建設學院環(huán)境與市政工程系，天津 300384；3. 天津城市建設學院天津市水質(zhì)科學與技術(shù)重點實驗室，天津 300384)

新型鐵改性砂濾料吸附過濾去除水中的磷

呂建波1,2，孫力平2,3，趙新華1，李玉友2,3，李銀磊2,3，張 磊2,3

(1. 天津大學環(huán)境科學與工程學院，天津 300072；2. 天津城市建設學院環(huán)境與市政工程系，天津 300384；3. 天津城市建設學院天津市水質(zhì)科學與技術(shù)重點實驗室，天津 300384)

為進一步提高改性砂濾料對水中磷的去除效果，對現(xiàn)有過濾工藝進行改造，在前期研究的基礎(chǔ)上，改進改性方法制備出新型鐵改性砂 (IOCS) 濾料，對其進行了掃描電鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)的表面分析，研究了IOCS對溶液中PO34-的吸附性能和動態(tài)過濾再生循環(huán)利用．靜態(tài)吸附實驗表明，pH值、接觸時間和鐵改性砂含量等均會影響IOCS對溶液中PO34-的吸附．25,℃時，Langmuir、Freundlich和Temkin吸附等溫線均可較好地擬合鐵改性砂對溶液中PO34-的吸附(R2＞0.920,0)，其擬合曲線的相關(guān)性大小順序為Freundlich＞Temkin＞Langmuir．由Langmuir吸附等溫式得出的IOCS對PO34-的飽和吸附量為0.266 8 mg/g．與同類研究相比，IOCS具有更好的PO34-吸附性能．吸附熱力學研究表明，IOCS對PO34-的吸附過程是自發(fā)的、吸熱的化學過程(ΔG°＜0，ΔH°＞0)．共存陰離子對IOCS吸附PO34-影響的大小順序為HCO3-＞SO24-＞Cl-，但影響不大．過濾再生循環(huán)利用實驗表明，吸附飽和后IOCS可以使用0.1 mol/L NaOH溶液多次再生重復利用，并保持較高的PO34-去除率，因而可以使用IOCS對現(xiàn)有水和廢水處理中過濾除磷工藝進行升級改造．

鐵改性砂；吸附；過濾；除磷；再生

磷是引起水體富營養(yǎng)化的重要原因之一，減少飲用水中磷的含量，可以保證飲用水的生物穩(wěn)定性，因而除磷是水處理工藝的重要目標之一．常見的除磷方法有化學沉淀法(如鋁鹽、鐵鹽和鈣鹽等)、生物法和吸附法．與前2種方法相比，吸附法具有產(chǎn)泥量少、可重復使用和經(jīng)濟高效的優(yōu)點，并且對去除水中的微量污染物具有獨特的優(yōu)勢．因此，吸附法去除水中污染物的研究引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注，所研究的吸附劑主要有赤泥[1-2]、粉煤灰[3-4]、磷灰石[5]、沸石[6]及其他廢物材料[7-8]等．

金屬(鐵、錳、鋁等)的氧化物具有良好的吸附性，可用來去除水中的重金屬[9-10]，但其多呈粉末狀，固液分離困難，難以用于水處理中．近年來有研究表明，石英砂等濾料[9,11]表面負載金屬氧化物后，對水中的陰離子和陽離子(具有良好的吸附性，同時濾料又可以再生回用．石英砂濾料經(jīng)氧化物改性后，既保留了石英砂的過濾截留功能，又增加了其對污染物的吸附能力，有利于對現(xiàn)有水處理工藝中濾池的升級改造，因而具有很好的開發(fā)潛力，引起了研究者的廣泛關(guān)注．

目前，國內(nèi)外對金屬氧化物改性砂吸附過濾去除水中PO34-的研究相對較少，許光眉等[18]以Fe(NO3)3·9H2O為改性劑，在110,℃制備成改性砂濾料，研究了其吸附除磷的等溫線和熱動力學．王俊嶺等[19]以三氯化鐵溶液為改性劑，將石英砂、石英海砂、陶粒和活化沸石以不同改性方法制備成改性濾料，進行過濾去除水中微量磷的研究，發(fā)現(xiàn)500,℃制備的改性石英砂對總磷的去除效果最好．Arias等[13]使用硝酸鐵和三氯化鋁溶液對粉末石英砂進行改性，制備成鐵改性砂和鋁改性砂，研究了2種改性砂對水中PO34-的吸附及其解吸性能，發(fā)現(xiàn)鋁改性砂對PO34-具有更好的吸附去除效果．

在這些研究中，鐵改性砂對磷的吸附去除性能仍然較低，以除磷為目標的高效鐵改性砂濾料有待于進一步研制開發(fā)．筆者在前期研究的基礎(chǔ)上[20]，通過改進改性石英砂的制備方法，自制出以除磷為目標的高效能新型鐵改性石英砂(iron-oxide-coated sand， IOCS)濾料，對鐵改性砂濾料吸附過濾除磷和再生循環(huán)利用進行了研究，取得了良好的效果．

1 材料與方法

1.1 鐵改性砂濾料的制備

石英砂濾料經(jīng)篩分后用自來水反復沖洗干凈后，置于100～110,℃烘箱中烘干，然后用0.1,mol/L稀鹽酸溶液浸泡24,h后，再用蒸餾水沖洗干凈，于烘箱中烘干后用于改性．改性步驟如下：將濃度2.5,mol/L FeCl3·6H2O溶液400,mL與1,mL,10,mol/L NaOH溶液混合，將混合溶液與上述800,mL石英砂混合，并攪拌均勻后，置于干燥箱中于110,℃烘96,h以上，間歇攪拌至干；然后在200,℃下烘干，冷卻后用水沖洗干凈后，在110,℃下烘干．經(jīng)上述改性步驟后得到的濾料即為鐵改性砂．

1.2 靜態(tài)吸附實驗

靜態(tài)吸附實驗主要研究了pH值、接觸時間和鐵改性砂含量對其吸附PO34-的影響，并進行了吸附等溫線和熱力學及溶液中共存陰離子(Cl-、SO24-、HCO-3)對吸附的影響研究．為減少濾料粒徑差異對吸附的影響，實驗中采用的鐵改性砂濾料粒徑為0.8～0.9,mm．含磷原水用KH2PO4和去離子水配制．所有吸附實驗均在150,mL錐形瓶中進行，含磷原水體積均為50,mL．通過水浴振蕩器控制溫度，振蕩速度為120,r/min．用硝酸和NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值，背景電解質(zhì)為0.01,mol/L的NaNO3溶液，所有吸附實驗均重復2次，取平均值進行數(shù)據(jù)分析．

1.3 動態(tài)過濾及再生實驗

動態(tài)過濾除磷效果及濾柱能否再生循環(huán)利用影響到鐵改性砂濾料的實用性．本實驗中，濾柱直徑為25,mm，底部裝有4,cm高的級配卵石，鐵改性砂濾料高35,cm，粒徑0.7～1.2,mm．含磷原水濃度為1.2,mg/L，由KH2PO4和自來水配制，通過蠕動泵調(diào)節(jié)流速為23,mL/min，以下向流方式進行過濾．每次過濾運行時間為7,h，然后使用0.1,mol/L,NaOH溶液進行上向流解吸再生實驗，30,min后，用自來水反洗3,min，流速均為40,mL/min．動態(tài)過濾及再生循環(huán)利用實驗連續(xù)進行3次．

1.4 試劑與測定方法

實驗用試劑主要有：KH2PO4(優(yōu)級純)、HNO3(分析純)、NaOH(分析純)和FeCl3·6H2O(分析純)．

測定方法均為標準法，pH值采用Micro-processor pH計測定；4PO3-濃度采用鉬銻抗分光光度法測定(島津UV-VIS 2550紫外可見分光光度計)；鐵改性砂表面負載鐵含量采用Perkin Elmer公司的Analyst 800原子吸收光譜儀測定，測定步驟為：準確稱取1,g鐵改性砂，于1∶1鹽酸中，在150,℃下加熱消解，待顯出石英砂的本色后，停止消解并冷卻，經(jīng)濾紙過濾定容進行測定，同時做3個平行樣取平均值．

2 結(jié)果與討論

2.1 鐵改性砂表面特征分析

由于鐵氧化物在石英砂表面的黏附，改性砂濾料表面的物理化學性質(zhì)會發(fā)生變化，為此，本研究對改性濾料進行了表面鐵含量測定、掃描電鏡(scanning electron microscopy，SEM)及X射線衍射(X-ray diffraction spectroscopy，XRD)的表面成分分析．

經(jīng)測定，鐵改性砂表面鐵含量為31.13,mg/g，石英砂經(jīng)改性后負載有金屬氧化物，因而可以增強其吸附性．酸堿抗性實驗表明，鐵改性砂具有較好的穩(wěn)定性．

石英砂及改性砂的掃描電鏡照片表明，石英砂表面光滑均勻沒有棱角，表面具有一定的溝槽與凹坑，容易讓金屬氧化物附著．而鐵改性砂表面明顯粗糙，孔隙更多，比表面積大，且附有大量的晶體，經(jīng)X射線衍射(圖1)分析表明，所含物質(zhì)除SiO2外，鐵改性砂所含氧化物主要是針鐵礦(FeO(OH))、磁鐵礦(Fe3O4)和赤鐵礦(Fe2O3)．

圖1 鐵改性砂的XRD圖譜Fig.1 XRD spectra of IOCS

2.2 鐵改性砂吸附磷的影響因素

2.2.1 初始pH值的影響

溶液pH值是影響固液界面4PO3-吸附的重要因素．本實驗中，4PO3-初始濃度為5.5,mg/L，接觸時間為24,h，溫度為25,℃，鐵改性砂含量為20,g/L．不同初始pH值(2.4～9.5)對鐵改性砂吸附磷的影響見圖2．可見，隨著pH值的增加，鐵改性砂對4PO3-的吸附量呈降低趨勢，且降低較平緩．已有研究表明[21-22]，pH值約為4～10時，赤鐵礦、γ-Al2O3和鋁土礦等對4PO3-吸附隨著pH值的增加逐漸降低，可見，本研究的實驗結(jié)果與已有研究的結(jié)論類似．

同時可以看出，鐵改性砂對4PO3-的去除率保持在62%～84%，說明在較寬的pH值范圍內(nèi)，鐵改性砂對4PO3-保持較高的去除率，受原水pH值的影響較小，有利于在實際工程中應用．由于實際應用時水和廢水的pH值一般在中性附近，因而后續(xù)研究在pH值為6.8±0.1時進行．

圖2 初始pH值對鐵改性砂吸附PO34-的影響Fig.2 Effect of initial pH on PO34-adsorption on IOCS

2.2.2 接觸時間的影響

接觸時間對鐵改性砂吸附PO34-的影響見圖3，PO34

-初始濃度為5.14,mg/L，鐵改性砂含量為80,g/L，溫度為20,℃．可見，鐵改性砂對PO34-的去除率隨著接觸時間的增加而逐漸增加，鐵改性砂對PO34-的吸附在約200,min時達到平衡，對PO34-的吸附速率較快，其后，鐵改性砂對PO34-的吸附變化趨勢比較平緩，經(jīng)較長的時間后，對PO34-的吸附達到穩(wěn)定．

圖3 接觸時間對鐵改性砂吸附PO43-的影響Fig.3 Effect of contact time on PO34-adsorption on IOCS

2.2.3 鐵改性砂含量的影響

鐵改性砂含量對溶液中PO34-吸附的影響見圖4，PO34-初始濃度為2.2,mg/L，接觸時間為24,h，溫度為20,℃．可見，當PO34-初始濃度一定時，鐵改性砂對溶液中PO34-的去除率隨著鐵改性砂量的增加而迅速增加，直至鐵改性砂含量達到20,g/L．PO34-去除率增加的主要原因可能是鐵改性砂含量的增加提供了更多的吸附表面積，因此提高鐵改性砂的濃度有助于對溶液中PO43-去除率的提高．此后，去除率增加變緩，直至去除率達到最大值，這與Gupta等[23]用鐵改性砂對溶液中As(Ⅲ)進行吸附的實驗結(jié)果類似．

圖4 鐵改性砂含量對其吸附PO34-的影響Fig.4 Effect of IOCS dose on PO34-adsorption

2.3 鐵改性砂的吸附等溫線

等溫吸附實驗中，4PO3-初始濃度范圍為0.6～14,mg/L，鐵改性砂含量為20,g/L，接觸時間為24,h，溫度分別為15,℃、25,℃和35,℃．對于固液體系的吸附行為，常用如下吸附等溫方程式來進行描述[24]．

式中：q為吸附平衡時的PO34-吸附量，mg/g；qm為PO34

-飽和吸附量，mg/g；C為吸附平衡時溶液中PO34-的濃度，mg/L；b、K、n、A和B均為常數(shù)，可通過實驗數(shù)據(jù)經(jīng)回歸分析后求出．

本研究中鐵改性砂對PO34-的吸附等溫線見圖5．圖5表明了不同PO34-平衡濃度時鐵改性砂的吸附行為．經(jīng)對Langmuir方程式和Freundlich方程式數(shù)學變換后，分別得到線性關(guān)系式

25,℃時，Langmuir、Freundlich和Temkin等溫線的線性圖解見圖6．通過線性求解得出的鐵改性砂對溶液中4PO3-吸附的等溫方程式的各常數(shù)及相關(guān)系數(shù)見表1．可見，各吸附等溫式的相關(guān)系數(shù)均較高(R2＞0.920,0)，鐵改性砂對溶液中PO34-吸附的擬合曲線的相關(guān)性大小順序為Freundlich＞Temkin＞ Langmuir，Langmuir、Freundlich和Temkin吸附等溫線均可較好地擬合鐵改性砂對溶液中PO34-的吸附．雖然吸附等溫線擬合數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)分析方面有重要意義，但并不能說明鐵改性砂的實際吸附機理．

圖5 不同溫度下鐵改性砂對PO34-的吸附等溫線Fig.5 Adsorption isotherms of PO43-on IOCS at various temperatures

圖6 鐵改性砂吸附PO34-的等溫線 (25 ℃)Fig.6 Langmuir, Freundlich and Temkin isotherms for adsorption of PO34-on IOCS(25 ℃)

由表1中Freundlich吸附等溫式常數(shù)可以看出，1＜n＜10，說明鐵改性砂對PO34-的吸附屬于有利吸附[13]．由Langmuir吸附等溫式得出的鐵改性砂對PO34-的飽和吸附量為0.266,8,mg/g，不同文獻中提到的鐵改性砂對溶液中PO34-的Langmuir飽和吸附量比較見表2．可見，與國內(nèi)的研究者相比，筆者所得鐵改性砂濾料對PO34-的吸附效果明顯提高，Arias等[13]的研究中，雖然石英砂的吸附量很大，但因其呈粉末狀，不適宜在濾池改造時用作濾料．

綜上所述，與其他同類研究相比，筆者在前期研究的基礎(chǔ)上，改進制備方法后，在制備溫度和單位砂量所用改性劑量較低的條件下，制備出的新型鐵改性砂對溶液中4PO3-的吸附量大大增加，吸附速度快，去除率高，是性價比高的改性濾料．

表1 鐵改性砂吸附PO34-的等溫線常數(shù)(25,℃)Tab.1 Langmuir，F(xiàn)reundlich and Temkin isotherms constants for PO34-adsorption on IOCS (25,℃)

表2 不同鐵改性砂吸附PO34-的Langmuir飽和吸附量比較Tab.2 Comparison of Langmuir adsorption capacity of dif-Tab.2 ferent IOCS for PO34-at different coating processes

2.4 吸附熱力學

為說明鐵改性砂吸附PO34-過程中溫度對吸附熱力學參數(shù)的影響，需要確定吸附的標準吉布斯函數(shù)變ΔG °、標準焓變ΔH°和標準熵變ΔS°等熱力學參數(shù)．標準吉布斯函數(shù)變[8]

式中：R為氣體常數(shù)，8.314×10-3kJ/(mol·K)；T為絕對溫度，K；b為溫度T時的吸附平衡常數(shù)．

確定標準焓變HΔ°和標準熵變SΔ°的關(guān)系式為[8]

可見，ln b與T?1呈線性關(guān)系，圖7給出了ln b與T?1關(guān)系的范特霍夫(Van′t Hoff)公式的線性圖解，其斜率為?ΔH°/R，截距為ΔS°/R，從而可以求出ΔH°和ΔS°．不同溫度下鐵改性砂吸附PO34-的熱力學參數(shù)見表3．

從表3可以看出，ΔG°為負值，說明吸附過程可以自發(fā)進行，隨著溫度升高，ΔG°減少，說明高溫有利于吸附反應的進行．ΔH°為正值，說明鐵改性砂吸附PO34-為吸熱反應．ΔS°為正值，說明PO34-吸附過程中固液界面的混亂度增加．

圖7 鐵改性砂吸附PO43-的范特霍夫公式線性圖解Fig.7 Van′t Hoff plot for the adsorption of PO34-on IOCS

表3 不同溫度下IOCS對PO34-吸附的熱力學參數(shù)Tab.3 Thermodynamic parameters for the adsorption of PO34-on IOCS at various temperatures

2.5 共存陰離子對IOCS吸附PO43-的影響

鐵改性砂吸附PO34-過程中，溶液中共存陰離子(SO24

-、Cl-、HCO-3等)可能會與PO34-產(chǎn)生競爭吸附，不利于實際應用時鐵改性砂對PO34-的吸附．本實驗中，PO34-初始濃度為5.5,mg/L，鐵改性砂含量為20,g/L，接觸時間為24,h，溫度為25,℃，不同濃度SO2-、Cl-、HCO-對鐵改性砂吸附PO3-的影響結(jié)果見

4

34圖8．

由圖8可見，隨著3種陰離子濃度的增加(0～300, mg/L)， 鐵改性砂對PO34-的去除率總體上呈降低趨勢，3種陰離子對PO34-吸附影響的大小順序為：HCO-3＞SO24-＞Cl-，Cl-對PO34-的去除率影響很?。瑫r可以看出，3種陰離子在較寬的濃度范圍內(nèi)，對鐵改性砂吸附4PO3-的影響不大，說明3種陰離子在鐵改性砂上的吸附均比4PO3-弱，有利于鐵改性砂在實際中的應用．

圖8 共存陰離子對IOCS吸附PO43-的影響Fig.8 Effects of competitive anions on the adsorption of Fig.8 PO34-on IOCS

2.6 PO4

3-吸附前后的鐵改性砂EDAX分析

PO34

-吸附前后鐵改性砂的元素組成EDAX分析采用X射線能譜儀(Oxford Inca Energy,300)進行測定，測定的譜圖結(jié)果見圖9．可見，除了石英砂原有的C、Si和O等元素外，改性后石英砂表面因附有鐵的氧化物，故均觀察到Fe的存在．吸附后鐵改性砂同時觀察到P的存在，從而直接證明鐵改性砂對PO34-的吸附作用．

圖9 吸附PO43-前后IOCS的EDAX譜圖Fig.9 EDAX spectrum of IOCS without and with PO43-adsorption

2.7 動態(tài)過濾及再生循環(huán)利用

動態(tài)過濾除磷及再生循環(huán)利用實驗結(jié)果見圖10．可見，連續(xù)3次過濾實驗中，鐵改性砂吸附過濾均保持較高的4PO3-去除率，運行時間7,h內(nèi)的平均去除率均在50%以上．使用0.1,mol/L NaOH溶液可以對吸附后鐵改性砂濾料進行解吸再生，再生過程出水磷濃度變化見圖11．可見，在較短的再生時間內(nèi)(約5～10,min)，再生液出水磷濃度即達到峰值，大大高于原水磷濃度1.2,mg/L，再生時間超過30,min以后，再生液出水磷濃度已較低，難以進一步解吸，鐵改性砂表面的磷基本解吸完畢，其吸附除磷能力得到恢復，可以進行循環(huán)利用．

圖10 連續(xù)3次過濾除磷效率對比Fig.10 Comparison of phosphate removal during all three cycles

圖11 再生過程出水磷濃度變化Fig.11 Phosphate concentration of effluents with regeneration time

2.8 鐵改性砂除磷機理探討

國內(nèi)外研究者對IOCS除磷已進行了相關(guān)研究[8,12-13,18-20]．普通石英砂pHZPC(pH of zero point of charge，零電荷點pH)一般為0.7～2.2，而鐵改性砂因表面附有鐵氧化物，其pHZPC一般為8.3～10.3，當溶液pH＜pHZPC時，鐵改性砂表面帶有正電荷，因而有利于對溶液中磷酸根等陰離子或帶負電荷顆粒的吸附．但由于不同研究者在改性過程中采用改性劑種類、單位砂量所用改性劑量、改性溫度、pH值、改性時間和次數(shù)等的不同，從而使石英砂負載的金屬含量和氧化物類型不同，所得改性砂的吸附性能不同．本研究中，筆者通過改進IOCS的制備方法，在低溫條件下(200,℃)制備出新型鐵改性砂濾料，表面附有針鐵礦(FeO(OH))、磁鐵礦(Fe3O4)和赤鐵礦(Fe2O3)等金屬氧化物，而前期研究中[20]高溫條件下(550,℃)制備的IOCS，其表面金屬氧化物主要是赤鐵礦(Fe2O3)．有關(guān)鐵氧化物的研究已經(jīng)表明[25-26]，針鐵礦(FeO(OH))對溶液中磷的吸附能力大于赤鐵礦(Fe2O3)，這可能是低溫條件下制備的新型鐵改性砂對溶液中磷有更好的吸附性的主要原因．

在酸性或中性條件下，溶液中磷主要以H PO-24和HPO2-存在，鐵改性砂表面的鐵氧化物會發(fā)生羥基4化(用SOH表示羥基化氧化物)，其吸附反應方程式為[27]

當磷被吸附時，反應向右進行，而用NaOH溶液進行解吸再生時，發(fā)現(xiàn)溶液pH值隨解吸的進行有降低趨勢，說明反應向左進行，吸附在鐵改性砂表面的磷被解吸下來．可見，鐵改性砂對溶液中磷的吸附除靜電吸附外，還可能存在離子交換吸附．

3 結(jié) 論

(1) 制備的新型鐵改性砂表面的鐵含量為31.13,mg/g，XRD分析表明，所含物質(zhì)除SiO2外，表面負載的金屬氧化物主要是針鐵礦(FeO(OH))、磁鐵礦(Fe3O4)和赤鐵礦(Fe2O3)．

(2) pH值、接觸時間和鐵改性砂含量等均會影響其對溶液中PO34-的吸附．25,℃時，Langmuir、Freundlich和Temkin吸附等溫線均可較好地擬合鐵改性砂對溶液中PO34-的吸附．其擬合曲線的相關(guān)性大小順序為Freundlich＞Temkin＞Langmuir．由Langmuir吸附等溫式得出的鐵改性砂對PO34-的飽和吸附量為0.266,8,mg/g，與其他同類研究相比，吸附性能大大提高．

(3) 吸附熱力學研究表明，鐵改性砂對PO34-的吸附過程是自發(fā)的、吸熱的化學過程．

(5) 鐵改性砂對溶液中磷的吸附除靜電吸附外，還可能存在離子交換吸附．

研究結(jié)果表明，新型鐵改性砂濾料對溶液中PO34-具有良好的吸附性，材料成本低，經(jīng)實驗表明可多次再生重復利用，具有環(huán)境友好性，因而可以用于現(xiàn)有水和廢水處理中過濾除磷工藝的升級改造．

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Adsorption Removal of Phosphate from Aqueous Solution Using a New Type of Iron-Oxide-Coated Sand Filter Media

Lü Jian-bo1,2，SUN Li-ping2,3，ZHAO Xin-hua1，LI Yu-you2,3，LI Yin-lei2,3，ZHANG Lei2,3
(1. School of Environmental Science and Technology，Tianjin University，Tianjin 300072，China；2. Department of Environmental and Municipal Engineering，Tianjin Institute of Urban Construction，Tianjin 300384，China；3. Tianjin Key Laboratory of Water Quality Science and Technology，Tianjin Institute of Urban Construction，Tianjin 300384，China)

In order to enhance phosphate removal from aqueous solution using iron-oxide-coated sand (IOCS)filter media，a new type of IOCS was prepared by improving coating process based on the previous study. The adsorbability of phosphate on IOCS，and the possibility of regeneration and reuse of phosphate adsorbed IOCS were investigated. Scanning electron microscopy(SEM)and X-ray diffraction spectroscopy(XRD)were used to observe the surface properties and morphology of the coated layer. Effects of pH，contact time and dose of IOCS on phosphate removal were studied in batch experiments. Three isotherm equations(Langmuir，F(xiàn)reundlich and Temkin)were used for data fitting. The results showed that the data obtained from isotherm experiments(at the temperature of 25,℃)could be well described using the three isotherm equations，with the correlation coefficients2R＞0.920,0. The phosphate adsorption capacity of IOCS obtained from Langmuir fitting data was 0.266 8 mg/g. Compared with the IOCS in other studies of the same kind，the IOCS in this study has higher adsorption capacity for phosphate. The results of adsorptionthermodynamics of phosphate by IOCS indicate that the adsorption of phosphate on IOCS is spontaneous(ΔG°＜0)and endothermic(ΔH°＞0). The sequence of anions studied affecting the adsorption of phosphate on IOCS is HCO3-＞SO24-＞Cl-，but their effect was not obvious. Column experiments indicate that IOCS has a high phosphate removal rate，and saturated IOCS can be regenerated effectively by 0.1,mol/L NaOH solution. This study demonstrates that IOCS can be used as an alternative filter media for water and wastewater treatment without any side effect or treatment process alternation.

iron-oxide-coated sand；adsorption；filtration；phosphate removal；regeneration

X703.1

A

0493-2137(2010)12-1115-08

2009-06-23；

2010-01-15.

國家自然科學基金資助項目(50808128)；巢湖流域城市水污染控制及水環(huán)境治理技術(shù)研究與綜合示范資助項目(2008ZX07316)；國家水體污染控制與治理科技重大專項資助項目(2008ZX07314-003)．

呂建波（1976— ），男，博士，講師，jianbo98@126.com.

孫力平，slpyqs@vip.sina.com.