RECOVERY OF AMMONIUM AND PHOSPHATE FROM CORN PROCESSING WASTEWATER USING MAGNETIC MgO-BIOCHAR
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摘要: 试验制备了林木废弃物铁磁性氧化镁生物炭(铁镁炭),并探索其对玉米加工废水中氮、磷的同步去除性能。铁镁炭去除氮、磷反应在120 h内可达到平衡;氮、磷的最大理论吸附量分别为50.4,338.9 mg/g。生物炭表征结果表明:在铁镁炭表面生成了镁氧化物及铁氧化物,氨氮回收主要是化学吸附作用,而磷回收则决定于化学吸附与化学沉淀的共同作用。富集氮磷后的铁镁炭可作为氮磷缓释肥加以利用,且不存在显著的铁释放。Abstract: This study investigated the recovery of ammonium and phosphate from corn processing wastewater using magnetic MgO-biochar yielded from wood waste. Kinetics property was studied and the process reached equilibrium within 120 h. The maximum adsorption capacities of ammonium-nitrogen and phosphorus by the magnetic MgO-biochar reached 50.4 mg/g and 338.9 mg/g, respectively. According to the characterization, magnesium and iron oxides formed on the biochar surface. Chemisorption was the dominating mechanism for the recovery of ammonium, while chemisorption and chemical precipitation both responded for the recovery of phosphate using the magnetic MgO-biochar. The magnetic MgO-biochar enriched with ammonium and phosphate was a slow release fertilizer of ammonium and phosphate, while no obvious release of ferric ions was observed.
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Key words:
- magnetic /
- MgO-biochar /
- ammonium /
- phosphate /
- pyrolysis
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曲久辉. 建设面向未来的中国污水处理概念厂[N]. 中国环境报, 2014-01-07:010. 祝天宇, 卢泽玲, 刘月娥, 等. 镁改性生物炭制备条件对其氮、磷去除性能的影响[J]. 环境工程, 2018, 36(1):37-41. 孔丝纺, 姚兴成, 张江勇, 等. 生物质炭的特性及其应用的研究进展[J]. 生态环境学报, 2015,24(4):716-723. 黄秋合, 刘月娥, 卢泽玲, 等. 基于尿液废水中磷钾同步回收的镁改性生物炭制备条件优化[J]. 环境工程, 2017, 35(增刊1):271-275. 曹玮. 磁性生物炭去除废水中Pb2+、Cd2+的效果及机制初探[D]. 长沙:中南林业科技大学, 2016. GERENTE C, LEE V, LE CLOIREC P, et al. Application of chitosan for the removal of metals from wastewaters by adsorption-mechanisms and models review[J]. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2007, 37(1):41-127. VLADIMIR S, DMITRY S, IGOR A P, et al. Physical and chemical properties of magnetite and magnetite-polymer nanoparticles and their colloidal dispersions[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 1999, 212(1):49-57. YAO Y, GAO B, INYANG M, et al. Removal of phosphate from aqueous solution by biochar derived from anaerobically digested sugar beet tailings[J]. Journal of Hazardous Materials, 2011, 190(1/2/3):501-507. LI R H, WANG J J, ZHOU B Y, et al. Simultaneous capture removal of phosphate, ammonium and organic substances by MgO impregnated biochar and its potential use in swine wastewater treatment[J]. Journal of Cleaner Production, 2017, 147:96-107. 万霞, 梅昌艮, 何俐臻, 等. 磁性生物炭的制备、表征及对磷的吸附特性[J]. 安全与环境学报, 2017, 17(3):1069-1075. XU K N, LIN F Y, DOU X M, et al. Recovery of ammonium and phosphate from urine as value-added fertilizer using wood waste biochar loaded with magnesium oxides[J]. Journal of Cleaner Production, 2018, 187:205-214. NGUYEN B, LEHMANN J, KINYANGI J, et al. Long-term black carbon dynamics in cultivated soil[J]. Biogeochemistry, 2009, 92(1/2):163-176. 期刊类型引用(28)
1. 吴姬,王婧,符式锦. 海口市城乡环境梯度带土壤重金属富集特征. 热带作物学报. 2025(02): 503-513 . 百度学术
2. 邵璐,刘洪,欧阳渊,张景华,高文龙,刘小念,宋雯洁,吴君毅,苏悦. 三峡库区典型岩石土壤中重(类)金属迁移富集特征研究及风险评价. 西北地质. 2025(01): 204-218 . 百度学术
3. 陈佳,范萍萍,龙文涛,邰良. 土壤侵蚀对重金属迁移的作用规律与机制研究进展. 水土保持研究. 2024(01): 460-470 . 百度学术
4. 占楠彪,谷端银,李婷,崔秀敏,娄燕宏,诸葛玉平. 中轻度重金属污染农田土壤的时空特征及改良. 农业环境科学学报. 2024(02): 294-307 . 百度学术
5. 葛磊,方凤满,周浩,姚有如,谭华荣,王飞,林跃胜. 菜子湖湿地不同类型土壤重金属的垂直分布特征及迁移规律. 环境化学. 2024(03): 933-941 . 百度学术
6. 闫金霞,杨家哲,杜正浩. 垃圾堆放场土壤重金属分布特征及污染评价. 山东化工. 2024(05): 231-236 . 百度学术
7. 张锦明,张建泽,王洲瑜,汪世轩,赵东阳,阿不都艾尼·阿不里. 基于PMF模型的吉木萨尔县土壤重金属空间分布特征与来源解析. 新疆大学学报(自然科学版)(中英文). 2024(03): 354-363+374 . 百度学术
8. 贾少宁,申发,颜宁,王若菲,刘苏慧,于洋,栗云召,杨继松,于君宝. 黄河三角洲不同土地利用方式下土壤重金属分析评价. 鲁东大学学报(自然科学版). 2023(03): 193-202 . 百度学术
9. 丰土根,郑柳钦,张箭,韦扬. 重金属-有机物复合污染土风险评价新方法. 环境工程. 2023(07): 222-228 . 本站查看
10. 高梦绯,郑顺安,刘昌华,郜允兵,高戈,赵亚楠. 基于多因素融合的耕地土壤重金属污染风险评价. 环境工程. 2023(08): 233-241 . 本站查看
11. 阮彦楠,吕本春,王志远,王应学,王伟,陈检锋,尹梅,陈华,付利波. 云南某区典型农田土壤重金属污染和潜在生态风险评价. 安徽农业科学. 2023(21): 65-72 . 百度学术
12. 陈海英,虎啸,覃昆,魏腾川,白薇. 巴中市巴州区水田与旱地土壤重金属富集与垂直分布特征. 四川农业科技. 2023(12): 56-59 . 百度学术
13. 陈敏毅,宋清梅,叶权运,游学睿,吴颖欣. 华南典型金属制品遗留生产场地重金属空间分布特征. 生态环境学报. 2023(12): 2228-2235 . 百度学术
14. 黄钟霆,易盛炜,陈贝贝,彭锐,石雪芳,李峰. 典型锰矿区周边农田土壤-农作物重金属污染特征及生态风险评价. 环境科学. 2022(02): 975-984 . 百度学术
15. 毛盼,王明娅,孙昂,陈纯,冯茜茜,韩桥,王明仕. 某典型废弃硫酸场地土壤重金属污染特征与评价. 环境化学. 2022(02): 511-525 . 百度学术
16. 丰土根,郑柳钦,张箭,张福海,宋健. 废弃农药厂重金属污染土风险评价及焙烧修复效果研究. 环境工程. 2022(02): 132-138 . 本站查看
17. 陈锐,杜双杰,徐伟,竹涛. 南京城郊某典型退耕农用地土壤重金属含量特征与污染评价分析. 环境工程. 2022(03): 102-110+165 . 本站查看
18. 朱迪,张朝晖,王智慧. 农田-泥炭藓系统重金属富集特征与生态风险评价. 环境科学. 2022(04): 2115-2123 . 百度学术
19. 姜宇,郭庆军,邓义楠. 长江流域沉积物和土壤重金属分布规律研究进展. 生态学杂志. 2022(04): 804-812 . 百度学术
20. 张瀚丹,刘新会,王宇静,段林帅,董璐. 土壤剖面重金属污染对微生物群落结构的影响. 环境科学与技术. 2022(04): 184-191 . 百度学术
21. 王磊,周璐瑶,胡静博,蔡佳坊,王伟,肖万川,何妙妙. 再生水灌溉对稻田重金属分布的影响. 排灌机械工程学报. 2022(08): 842-849 . 百度学术
22. 李延雪,张梦竹,舒莎莎,邹君晗,焦伟,周峻宇. 基于富集因子法与MLR-APCS模型应用的农田土壤重金属人为来源定量识别. 环境工程. 2022(09): 173-177+232 . 本站查看
23. 赵家印,杨地,杨湘智,张宁,刘宇,王蒙蒙,吴云成,陈秋会,田伟. 云南省某煤矿开采遗址周边农用地土壤重金属污染评价及源解析研究. 生态与农村环境学报. 2022(11): 1473-1481 . 百度学术
24. 陆音,肖昕,徐蕾,梁妍,栾慧君,塞古,李俊池,郭春滢. 煤矿开采裂缝对土壤中重金属分布的影响. 环境科技. 2022(06): 1-5+12 . 百度学术
25. 孟婷婷,刘金宝,董浩,王博,张国剑. 城市绿地不同管理方式土壤重金属污染及生态风险评价. 环境工程. 2022(12): 217-223 . 本站查看
26. 马晓慧,郝春明,王梦露,朱云燕. 峰峰煤矿塌陷区典型农田土壤剖面重金素元素化学风化规律. 科学技术与工程. 2021(03): 1202-1210 . 百度学术
27. 浦江,张翠萍,刘淑娟,杨小燕,赵斌,李淑英,陆轶峰,王媛媛,周元清. 杞麓湖径流区不同湿地沉积物重金属污染特征及潜在生态风险评价. 农业资源与环境学报. 2021(05): 755-763 . 百度学术
28. 王多兵,张猛,韩冬雅,陈锦,朱鹏鹏,肖立权. 湖南典型煤矿区地表水——土壤系统重金属污染特征、来源及风险. 应用化工. 2021(S2): 94-100+112 . 百度学术
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