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金属改性生物炭的制备及其吸附除磷性能与机理研究

冯海霞 张小磊 张桐 甘芮齐 王宏杰 李继

冯海霞, 张小磊, 张桐, 甘芮齐, 王宏杰, 李继. 金属改性生物炭的制备及其吸附除磷性能与机理研究[J]. 环境工程, 2023, 41(12): 131-141. doi: 10.13205/j.hjgc.202312016
引用本文: 冯海霞, 张小磊, 张桐, 甘芮齐, 王宏杰, 李继. 金属改性生物炭的制备及其吸附除磷性能与机理研究[J]. 环境工程, 2023, 41(12): 131-141. doi: 10.13205/j.hjgc.202312016
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Citation: FENG Haixia, ZHANG Xiaolei, ZHANG Tong, GAN Ruiqi, WANG Hongjie, LI Ji. PREPARATION OF METAL MODIFIED BIOCHAR FOR PHOSPHORUS REMOVAL BY ADSORPTION AND ITS MECHANISM[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2023, 41(12): 131-141. doi: 10.13205/j.hjgc.202312016

金属改性生物炭的制备及其吸附除磷性能与机理研究

doi: 10.13205/j.hjgc.202312016
基金项目: 

深圳市科技创新委员会可持续发展项目"专2019N014 坪山河流域全天候水环境达标技术集成与应用示范"(KCXFZ202002011006362)

详细信息
    作者简介:

    冯海霞(1981-),女,高级工程师,主要研究方向为污水处理及面源污染。fhxsd@163.com

    通讯作者:

    王宏杰(1982-),男,研究员,主要研究方向为污废水处理技术及海绵城市。whj1533@qq.com

PREPARATION OF METAL MODIFIED BIOCHAR FOR PHOSPHORUS REMOVAL BY ADSORPTION AND ITS MECHANISM

  • 摘要: 随着生活污水管网覆盖率的提高和工业废水的点源排放逐渐被控制,农业面源污染成为影响地表水水质提升的主要问题。针对深圳市P河流的关键污染物磷酸盐提出控制技术——金属改性生物炭吸附。以当地丰富的景观植物落叶生物质为原材料,使用对植物无毒害性的Ca、Fe、Mg三种金属对其改性,确定其最优热解温度为500,400,600 ℃,制备3种金属改性生物炭(CaBC500、FeBC400、MgBC600),探究其对磷的吸附去除效果。结果表明,在磷酸盐浓度为14 mg/L和初始pH=8的条件下,CaBC500、FeBC400和MgBC600的最佳投加量分别为0.8,0.8,1.0 g,最高磷去除率分别为84%、92%和97%。CaBC500、FeBC400、MgBC600的静态磷酸盐吸附容量分别为65.5,69.3,49.3 mg/g。通过SEM、EDS、BET、FITR和XRD表征以及对吸附动力学、热力学和等温曲线模型的构造,可知吸附过程符合拟二阶与Langmuir模型,推测其磷吸附机制为表面沉淀、络合结晶、配体交换和静电引力。通过研究发现,利用金属改性生物炭可有效实现磷的吸附去除,说明该方法具有实际应用的潜力。
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  • 收稿日期:  2023-10-04
  • 网络出版日期:  2024-03-08

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