Fe-Mg改性生物炭去除水中氮磷的研究.pdf

1、脫氮除磷對于防治水體富營養(yǎng)化意義重大，傳統(tǒng)脫氮除磷方法主要采用物理、化學法和生物法。生物法工藝雖然成本相對較低，但運行穩(wěn)定性差，受外界環(huán)境影響大。吸附法具有高效快速、操作簡單、無二次污染等優(yōu)點，同時可以回收氮磷資源，正受到世界各國的普遍重視。
　　本文采用廉價易得竹炭，分別用氯化鎂、三氯化鐵溶液以及二者混合液浸泡改性進行氨氮和磷吸附實驗，研究最佳改性條件、改性竹炭吸附性能、動力學和等溫吸附模型。同時對改性竹炭進行表征分析，探究了改

2、性竹炭吸附氨氮和磷機理。得出以下主要結(jié)論：
　　①用MgCl2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）比單獨改性（MBC和FBC）對吸附氨氮的能力影響更大。最佳改性竹炭對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官能團，如–OH、C=C、C-C、C=O、C-H、O-H、C-O、RC≡CR或HC≡CH等化學鍵。
　　③ MBC、FBC和FMBC對氨氮的吸附量隨時間變化的曲線較為類似，均在24h時基本達到吸附平衡。三者吸附動力學符合準二級動力學方程，表明對氨氮的吸附主要為化學吸附。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對氨氮的吸附為單分子層吸附，而FMBC對氨氮的吸附為非均一的多分子層吸附，吸附容易進行。
　　④當氨氮和磷共存時，MBC和FMBC對氨氮的吸附量均比單獨吸附時大，F(xiàn)BC對氨氮的吸附有所減少，MBC、FBC、FMBC對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(