Fe-Mg改性生物炭去除水中氮磷的研究.pdf

1、脫氮除磷對(duì)于防治水體富營(yíng)養(yǎng)化意義重大，傳統(tǒng)脫氮除磷方法主要采用物理、化學(xué)法和生物法。生物法工藝雖然成本相對(duì)較低，但運(yùn)行穩(wěn)定性差，受外界環(huán)境影響大。吸附法具有高效快速、操作簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)可以回收氮磷資源，正受到世界各國(guó)的普遍重視。
　　本文采用廉價(jià)易得竹炭，分別用氯化鎂、三氯化鐵溶液以及二者混合液浸泡改性進(jìn)行氨氮和磷吸附實(shí)驗(yàn)，研究最佳改性條件、改性竹炭吸附性能、動(dòng)力學(xué)和等溫吸附模型。同時(shí)對(duì)改性竹炭進(jìn)行表征分析，探究了改

2、性竹炭吸附氨氮和磷機(jī)理。得出以下主要結(jié)論：
　?、儆肕gCl2和FeCl3改性原竹炭（BC）顯著提高其吸附氨氮能力，聯(lián)合改性（FMBC）比單獨(dú)改性（MBC和FBC）對(duì)吸附氨氮的能力影響更大。最佳改性竹炭對(duì)氨氮的吸附量大小依次為：BC＜MBC＜FBC＜FMBC。
　?、谥裉勘缺砻娣e大小依次為BC﹥MBC﹥FBC﹥FMBC，改性后BET表面積、微孔表面積、總孔容減小，平均孔徑增大，內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)排列變得不均勻、不規(guī)則。FTIR分析

3、發(fā)現(xiàn)改性前后竹炭具有相似的化學(xué)官能團(tuán)，如–OH、C=C、C-C、C=O、C-H、O-H、C-O、RC≡CR或HC≡CH等化學(xué)鍵。
　?、?MBC、FBC和FMBC對(duì)氨氮的吸附量隨時(shí)間變化的曲線較為類(lèi)似，均在24h時(shí)基本達(dá)到吸附平衡。三者吸附動(dòng)力學(xué)符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，表明對(duì)氨氮的吸附主要為化學(xué)吸附。MBC和FBC等溫吸附線更好地符合Langmuir等溫吸附方程，F(xiàn)MBC等溫吸附數(shù)據(jù)線與Freundlich等溫吸附方程擬合較好。顯示

4、MBC和FBC對(duì)氨氮的吸附為單分子層吸附，而FMBC對(duì)氨氮的吸附為非均一的多分子層吸附，吸附容易進(jìn)行。
　　④當(dāng)氨氮和磷共存時(shí)，MBC和FMBC對(duì)氨氮的吸附量均比單獨(dú)吸附時(shí)大，F(xiàn)BC對(duì)氨氮的吸附有所減少，MBC、FBC、FMBC對(duì)磷的吸附效果均較好。MBC和FMBC的氨氮吸附量在初始溶液NH4-N與PO43--P摩爾濃度比為1:1時(shí)最大。改性竹炭吸附氨氮和磷后XRD圖譜分析發(fā)現(xiàn)有MgNH4PO4·H2O、Mg3(PO4)2、Fe(