生物质热解半焦对水中磷的吸附去除
以生物质热解副产物半焦为吸附剂,研究了对水中磷的吸附动力学行为及其主要影响因素。实验结果表明, 生物质半焦对水中磷的平衡吸附量为9.71mg/g,该吸附过程能够较好地符合准一级动力学模型。此外,磷在生物质半焦上的等温吸附能较好地用Freundlich吸附等温线方程表示。在半焦用量为3g/L、温度为40℃、pH值为3的条件下,水中磷的吸附去除率达到98.86%。作为一种廉价工业副产物,生物质半焦对水中磷具有良好的去除效果。
关键字:生物质半焦 吸附动力学 吸附等温线 除磷
0引言
随着工农业的发展,大量含磷洗涤剂、农药和化肥的污水对受纳水体及周边环境造成了严重的影响。采用各种 吸附剂如干化污泥 、粉煤灰、活化赤泥等,吸附水中的磷成为解决水体富营养化的重要途径之一。
生物质半焦是生物质在隔绝氧气条件下热解制备燃料气或燃料油所得到的固体残余物,其主要成分为固定碳。它 具有复杂的孔隙结构和良好的表面特性,能够作为一种廉价的吸附剂以取代传统的活性炭吸附材料。然而,利用生物质半焦吸附去除水中的磷在国内外文献中却未见报道。本文采用生物质半焦作为吸附剂,考察了水中的磷在半焦上吸附的动力学及其影响吸附的主要参数。
1实验部分
1.1实验材料
实验所用的生物质半焦为松木锯末在550℃条件下隔绝氧气热解制备生物油后残余的半焦,使用前过筛至150~188μm.
1.2静态吸附试验
将100mL质量浓度为30 mg/L的磷酸二氢钾溶液放人400mL的烧杯中,以1g/L的固液比加人生物质半焦作为吸附剂,在25℃恒温水浴下搅拌300min。待反应结束后取样,静置30min取上清液进行分析。
1.3实验仪器及测定方法
生物质半焦的元素分析及工业分析分别采用Vario Micro Cube元素分析仪和TGA 2000热重分析仪,水中磷的测定采用抗坏血酸分析方法(CARY 50Probe型紫外一可见分光光度计),pH值测定采用PHS一3C型精密pH计。水中磷吸附去除率的计算:
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