改性生物炭吸附废水中Sb(Ⅴ)的特性

作者：李佳霜; 冒国龙; 赵松炎; 胥思勤^*

来源：江苏农业科学, 2019, 47(08): 289-295.

DOI：10.15889/j.issn.1002-1302.2019.08.066

• Sb(Ⅴ)
• 三价铝
• 高锰酸钾
• 改性
• 生物炭
• 吸附

为了更好地处理废水中的Sb(Ⅴ),利用三价铝和高锰酸钾对生物炭进行改性,并使用比表面积(BET法)分析、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征改性前后的生物炭。通过对生物炭投加量、反应时间、Sb(Ⅴ)初始浓度、pH值进行研究,拟合分析试验数据,探究3种生物炭的吸附特性与吸附机理。结果表明,25℃下,固液比为1 g∶400 mL,反应时间为4 h,pH值为2时,原炭(BC)、Al3+改性的生物炭(Al-BC)和高锰酸钾改性生物炭(KMnO4-BC)对Sb(Ⅴ)的最大吸附量分别为4.41、10.48、30.06 mg/g,三者吸附量均整体随pH值的增大而逐渐减小。3种生物炭等温吸附曲线符合Langmuir等温模型,BC和KMnO4-BC吸附动力学过程遵循拟二级动力学方程,Al-BC吸附符合拟一级动力学方程。生物炭吸附过程为以物理吸附行为主的物理-化学复合过程。BET比表面积分析结果表明,Al-BC比表面积及总孔体积最大,KMnO4-BC粒径较小且其表面附着的晶体提高其吸附能力。FTIR结果表明,改性前后生物炭表面官能团差别不大。

• 单位
  国土资源部; 贵州大学