生物炭Mg/Al-LDHs复合材料对磷的吸附特性及机理
2021-04-02程福龙聂凡贵赵嫦欣吴小群蒋德敏
农业工程学报 2021年2期
程福龙,聂凡贵,赵嫦欣,吴小群,卢 绢,蒋德敏,潘 杰
(重庆三峡学院三峡库区水环境演变与污染防治重庆市重点实验室,重庆 404100)
0 引言
水体富营养化是中国水环境面临的主要挑战之一,其中水体中过量的磷被视为导致水体富营养化的关键因素[1]。因此,如何高效去除水中过量磷成为一个急需解决的问题。目前,常用的除磷方法主要包括化学沉淀法[2]、生物法[3]和吸附法等[4]。化学沉淀法操作稳定,去除率高,但成本较高,易产生二次污泥且不适用于处理低浓度废水[5]。生物法适合处理低浓度及有机态含磷废水,但处理效率低且工艺复杂[6]。吸附法由于操作简单,速度快,成本较低和对环境友好等优点而备受关注[7]。
中国作为农业大国,每年会产生大量的农业废弃物。农业废弃物不仅是生物质的重要来源,同时也是一种可再生资源[8]。通过热解可以将生物质,特别是农业废弃物转化为具有多孔碳质和芳香结构的生物炭[9]。将其应用于不同的领域,既可以实现农业废物循环利用,还能减轻对环境的危害[10]。生物炭通常具备较大的比表面积以及丰富的表面官能团,被广泛应用于吸附重金属离子和有机污染物[11]。但是,生物炭表面大多为带负电荷的官能团(羧基、羟基和酸酐等),静电排斥作用会限制其对磷酸根等阴离子污染物的吸附性能[12]。近年来,鉴于生物炭廉价易得,开发基于生物炭基质的复合材料作为吸附剂以增强对水中阴离子污染物的吸附引起了人们的兴趣。……
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