生物质粒径对负载MgO生物炭吸附水体中磷的影响

作者：王鹏飞; 郅蒙蒙; 储昭升^*; 崔冠楠

来源：环境科学, 2020, 41(12): 5480-5487.

DOI：10.13227/j.hjkx.202005063

• 芦苇
• 生物质粒径
• MgO
• 生物炭
• 吸附
• 磷

为研究生物质粒径对负载MgO芦苇生物炭(MBC)去除水体中磷的速率和能力的影响,以0～0.5、1～2和6～8 mm这3种不同粒径的芦苇颗粒为原料、MgCl2为改性剂制备MBC,用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等对MBC表征,开展MBC吸附溶液中磷酸盐(PO43--P)动力学和等温线实验以及实验数据模型拟合.结果表明,MBC对溶液中PO43--P的吸附速率随生物质粒径增大而增大,0～0.5、1～2和6～8 mm芦苇颗粒制备的MBC对PO43--P的吸附量在2 h内分别达到平衡吸附量的15.4%、25.8%和80.8%,而生物质粒径对MBC的PO43--P最大吸附量(249.0～254.7mg·g-1)无明显影响.6～8 mm芦苇颗粒制备的MBC保留了较完整的芦苇细胞壁结构,且含有丰富的微孔和中孔,形成多层次、规则的、连通性好的孔隙结构.0～0.5 mm和1～2 mm芦苇颗粒制备的MBC孔隙结构较差,孔隙连通性受损,影响了磷酸根离子在MBC内部的扩散速率,限制了对磷的吸附速率.因此,以人工湿地收割的废弃植物芦苇为原料制备MBC用于去除水体中磷时,将芦苇破碎至6～8 mm即可,过度破碎会破坏MBC的孔隙结构,减小MBC对磷的去除速率.

• 单位
  西安建筑科技大学; 北京工商大学; 湖泊水污染治理与生态修复技术国家工程实验室; 中国环境科学研究院