文章编号:1009-6094(2023)02-0530-08新生成Ti(OH)4沉淀物对水中Mn2+的吸附机理研究*薛莉娉1,唐玉朝1,黄显怀1,伍昌年1,梁恒2,胡伟1,3,唐小斌2,李卫华1(1安徽建筑大学环境污染控制与废弃物资源化利用安徽省重点实验室,合肥230601;2哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室,哈尔滨150001;3合肥首创长岗水务有限责任公司,合肥230601)摘要:采用氧化Ti3+方法得到水合Ti(OH)4絮体沉淀物,研究了以新生成Ti(OH)4絮体作为吸附剂吸附去除水中Mn2+的效率,分析了吸附热力学、动力学及吸附前后Ti(OH)4絮体的ζ电位变化,研究了pH值和几种常见离子对该吸附的影响。结果表明:Ti(OH)4絮体对Mn2+的吸附可以较好地符合拟二级动力学模型;热力学结果显示,吉布斯自由能变化值ΔGΘ为负值,吸附反应可自发进行;吸附可以较好地用Langmuir等温式描述,pH值为7.0和8.5时,计算的Qmax分别为58.8mg/g、92.6mg/g,但pH值为8.5时不能排除Mn2+通过形成沉淀而去除的途径。在试验的条件下,吸附反应进行较快,吸附很快达到准平衡,而且平衡吸附容量与最大吸附容量在数值上较为接近,吸附性质属于单分子层化学吸附。吸附容量还与Ti(OH)4絮体表面的ζ电位值有一定的相关性,ζ电位值越低其对Mn2+的吸附容量越大,并且吸附前后体系pH值的变化值(△pH)和Mn2+的去除率(%)呈正向相关。水中NO-3、SO2-4、H2PO-4和HCO-3等离子可以促进Ti(OH)4对Mn2+的吸附,Ca2+则表现出较强的抑制作用,而Na+、K+、Mg2+、Cl-等离子对吸附影响较小。Mn2+的吸附机制实际上是静电吸引、表面配位、化学沉淀(高pH值时)的共同作用。关键词:环境工程学;Ti(OH)4沉淀絮体;Mn2+;吸附中图分类号:X524文献标志码:ADOI:10.13637/j.issn.1009-6094.2021.2000*收稿日期:20211112作者简介:薛莉娉,讲师,从事水处理理论与技术研究;唐玉朝(通信作者),教授,博士,从事水处理理论与技术研究,tangyc@ahjzu.edu.cn。基金项目:安徽省高校省级科学研究项目(KJ2019ZD54);国家自然科学基金项目(51978003)0引言锰是高等动物不可缺少的微量元素之一,但是过量摄入锰会对人体造成慢性毒害,长期过量摄取锰将造成神经与脑损伤[1]。由于地质含锰量较高,多种锰矿物在无氧且有电子供体的水环境中容易被还原为Mn2+释放到水中,导致水体发生内源性锰污染,严重威胁供水安全。除了地下水锰超标外,近年来,我国多地已经有报道湖库地表水锰超标现象,地表水除锰净水技术得到了越来越多学者的关注。目前地表...