铁锆改性生物炭对水中磷吸附特性及机理研究

作者：刘艳芳; 高玮; 尹思婕; 刘晓帅; 张妙雨; 娄晓月; 李再兴

来源：工业水处理, 2022, 1-21.

DOI：10.19965/j.cnki.iwt.2022-0104

• 生物炭
• 吸附
• 改性
• 磷
• 抗生素菌渣

针对水体富营养化现象，以青霉素菌渣为原料制备生物炭，通过共沉淀法负载铁锆离子，制备了一种新型除磷吸附剂ZrFe-HBC，并研究其对水中磷酸盐的吸附特性及吸附机理。结果表明，ZrFe-HBC具备多层级孔隙结构，铁锆离子以氧化物形式结合于生物炭之上。ZrFe-HBC吸附过程符合拟二级动力学和Freundlich模型，为多分子层的化学吸附，在25 ℃时饱和吸附量为18.26 mg/g。ZrFe-HBC吸附量随pH降低而增加，适合在酸性条件下对磷吸附。共存阴离子会对磷吸附产生竞争，其中CO_(3)~(2-)对磷吸附产生严重干扰。通过试验选择1 mol/L NaOH溶液用于解吸，经过5次吸附-脱附循环，ZrFe-HBC仍保持78%吸附能力。综合吸附实验与表征结果分析吸附机理，ZrFe-HBC通过静电吸附、配体交换和表面沉淀对磷酸盐进行吸附。

• 单位
  天津市瑞德赛恩水业有限公司; 建筑工程学院; 河北科技大学; 环境科学与工程学院