金属改性生物炭的制备及其吸附除磷性能与机理研究

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...