形態の異なるアルミナによる排水中のリンの除去

Removal of Phosphorus from Wastewater by Different Morphological Alumina.

• Jianchuan Sun
• Awang Gao
• Xuhui Wang
• Xiangyu Xu
• Jiaqing Song

抄録

本研究では、有機物を含まない方法を用いて、結晶化温度を制御して異なる形態のボーマイトを合成し、これを500℃で焼成してアルミナ吸着材を得た。得られたアルミナ吸着材をX線回折(XRD),高分解能透過電子顕微鏡(HRTEM),フーリエ変換赤外(FT-IR),N吸脱着分析により特性を評価し、一連の実験によりリン吸着特性を比較検討した。その結果、自己調製したアルミナ吸着材はラメラ状や繊維状であるのに対し、工業用吸着材は粒状であることがわかった。その結果、ラメラ状アルミナ吸着材は比表面積が最も大きく、リンの吸着能力に優れていた。最大吸着容量は588.2mg-gに達し、中国のレベル1排出基準(0.5mg-L)では100mg-Lのリン溶液を処理するのに0.8g-Lのラメラアルミナ吸着材が必要であることがわかった。その結果、ラメラアルミナ吸着材は様々な溶液環境下で高い吸着能力を維持していることが明らかになった。

In this work, an organic-free method was used to synthesize different morphological boehmite by controlling the crystallization temperature, and alumina adsorbents were obtained by baking the boehmites at 500 °C. The alumina adsorbents were characterized by X-ray diffraction (XRD), High resolution transmission electron microscope (HRTEM), Fourier transform infrared (FT-IR), N adsorption/desorption analysis, and their phosphorus adsorption properties were comparatively investigated by a series of experiments. The results showed that the self-prepared alumina adsorbents were lamellar and fibrous material, while the industrial adsorbent was a granular material. The lamellar alumina adsorbents had the largest specific surface area and showed better phosphorus adsorption capacity. The maximum adsorption capacity could reach up to 588.2 mg·g; and only 0.8 g·L of lamellar alumina adsorbent is needed to treat 100 mg·L phosphorus solution under the Chinese level 1 discharge standard (0.5 mg·L). Further investigation suggests that the lamellar alumina adsorbent kept high adsorption capacity in various solution environments.