文 献 综 述

1. 研究的背景

　水体富营养化现象在我国乃至世界各地频繁出现并且日益严重，现已成为世界各国共同面对的重大环境问题^[1]。水体富营养化是由于人们大量的使用了农药、化肥及含磷洗涤剂,造成水体中的氮、磷含量增加,藻类大量繁殖,水体中的溶解氧被消耗殆尽,致使鱼类等水生生物死亡,水质恶化,严重危害了人类健康^[2] 。导致水体富营养化的主因是氮、磷等营养盐的富集，而氮元素含量高不一定会产生水体富营养化，故磷是水体富营养化更为深层次的原因^[3]。

通过对藻类生长影响的研究表明^[4]：当水体中氮含量不足时，其可以利用具备固氮能力的微生物获得氮素，但磷却不可以通过其他形式获得。因此较氮素而言，水体磷含量是抑制富营养化更为重要的控制因素。鉴于磷的危害，我国已经将磷列为二类污染控制排放物。

去除水体中的磷、限制磷的排放十分必要。 传统的除磷技术包括化学沉淀、生物去除、电化学处理^[5~7]等通常难以满足当今日益严格的排放要求。化学沉淀法和生物法是目前较为广泛使用的除磷方法，但化学法存在费用高，产生的化学污泥含水量高难以处理，易产生二次污染的缺点；生物法则运行操作条件较为严格，效果不稳定，出水容易出现不达标的问题等。吸附法由于操作简单、经济高效且能实现磷的回收的特点吸引了越来越多人的注意^[8]。吸附法除磷是利用某些多孔或大比表面积的固体物质对水中磷酸根离子的亲和力，来实现的污水除磷工艺。磷通过吸附剂表面的物理吸附、离子交换或表面沉淀过程，实现磷从污水中的分离。并可进一步通过解析处理回收磷资源。

2.吸附法除磷

2.1吸附法除磷机理

吸附法除磷通常是利用某些具有多孔和大比表面积的固体物质吸附水体中的磷，来达到除磷目的，属于固液反应。吸附法除磷的主要作用机制包括了配位络合与离子交换形式的化学吸附、静电引力引发的物理吸附和固体表面的沉积过程。其中，化学吸附多为单层吸附，其吸附等温线能较好地与 Langmuir方程拟合，而物理吸附的特点为多层吸附，其吸附等温线能较好地与 Freundlich 方程拟合。在对吸附除磷机理的研究当中，研究者通常通过吸附热力学、吸附动力学以及等温吸附实验对含磷废水的吸附性能和吸附机理进行初步探讨；利用现代先进的分子化学技术，如 X 射线衍射测定法（XRD）、电荷分布 - 多位络合模型（CD-MUSIC）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等技术，从分子层面进一步探讨和分析磷的吸附机理^[4]。

2.2吸附法除磷研究进展

吸附法能实现磷从污水中的分离，并可进一步通过解析处理回收磷资源，其关键在于寻找高效的吸附剂。近年来，国内外吸附除磷的研究主要关注于获取各类优质吸附材料以及各类吸附剂的吸附效果优劣上面。吸附剂的选择通常要满足以下条件^[4]：吸附容量高，原料易得造价低，吸附速率高，磷在其上具有优势竞争力，吸附剂易再生，吸附过程稳定且无有害物质溶出。