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镧改性虾壳低温热解制备的生物炭对池塘养殖废水磷吸附的研究
编辑人员丨2024/1/20
为提高生物炭对磷的去除效果和将厨余废弃物的资源化利用,文章以废弃虾壳为原料,用NaOH将LaCl3以La(OH)3沉淀形式附着在虾壳表面,进行热解得镧改性生物炭(CSLa).采用XRF、SEM、BET、FTIR和XRD对改性前后的生物炭表征分析.采用吸附等温线模型和吸附动力学模型拟合生物炭的吸磷特征.研究了改性剂用量、初始pH、共存干扰离子对生物炭吸附磷的影响.结果表明镧化合物负载在生物炭表面,对磷吸附能力明显提高,最大理论吸附量为160.51 mg/g,与CS400磷最大吸附量(100.60 mg/g)相比约提高60％.在低浓度或高浓度磷溶液条件下,CSLa对磷吸附量和去除率均高于CS400,在实际水产养殖废水中更实用.吸附过程主要受化学吸附、颗粒内扩散控制.有关机理分析的结论表明表面沉淀作用、静电吸引、配体交换和内层络合作用是CSLa吸附磷的主要机理.CSLa更适合在弱酸性环境中除磷,不过在碱性环境条件下其吸附量也比较高.HCO3-和CO2-3对CSLa磷吸附有一定的抑制作用.研究以低温400℃为热解温度制备镧改性生物炭,不仅提升了生物炭对磷的吸附量和去除率,而且消耗热能较少,更有利于实际应用.
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编辑人员丨2024/1/20
