镧负载纤维素水凝胶多级串联吸附柱回收二沉池出水中磷的性能及机制研究

作者：李小林; 王毅力^*; 刘晨阳; 任立威

来源：环境科学学报, 2023, 43(12): 317-326.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2023.0468

• 吸附柱
• 磷回收
• 二沉池出水
• 共存组分

为了有效控制水体富营养化、降低污水处理厂出水磷浓度，采用多级串联吸附柱探究镧负载纤维素水凝胶CCH@La对二沉池出水中磷的吸附性能和机理，分析二沉池出水中共存组分对吸附和脱附过程的影响.结果表明，多级串联柱吸附装置可以有效使二沉池出水的磷浓度从2.0 mg·L-1下降到0.1 mg·L-1以下，初次运行的穿透体积为10182.59 BV(～50.13 mg·g-1)，酸洗再生可以使CCH@La的处理效果提升到13341.83 BV(～65.58 mg·g-1).CCH@La对磷的动态吸附过程符合Thomas和Yoon-Nelson模型，吸附机理主要是形成无定形La–P络合物，同时Ca2+会在吸附剂表面形成三元络合物≡La–P–Ca和四元络合物≡La–P–Ca–P，并在pH较高的环境下生成少量Ca5(PO4)3(OH)沉淀.酸洗过程可以使吸附剂表面发生Ca5(PO4)3(OH)沉淀溶解和LaPO4·0.5H2O重结晶反应，从而提升吸附剂的脱附和重复利用性能.该研究可以为新型吸附剂在二沉池出水磷回收中的应用提供理论依据，为推动污水中磷酸根吸附和回收技术的发展奠定基础.

• 单位
  国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所; 环境科学与工程学院; 北京林业大学