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酒糟壳活性炭吸附水中磷酸盐的研究

2021-10-09刘征张道龙李月含张静梅

科学大众·教师版 2021年12期

刘征 张道龙 李月含 张静梅

摘 要:过量磷酸盐是导致水体富营养化的主要原因,吸附是去除磷酸盐的经济高效技术。以酒糟壳为原料,通过炭化和活化两步法制备了活性炭,并用于磷酸盐的吸附,研究了吸附影响因素和吸附动力学、等温吸附现象。结果表明:活性炭投加量可以显著提高磷酸盐去除率,磷酸盐的去除率随着pH的增加而减少,酒糟壳活性炭对磷酸盐的吸附基本在4h内达到平衡,磷酸盐的吸附动力学遵从拟二级动力学模型,吸附同时遵循Langmuir、Freundlich等温模型,最大理论吸附容量为10.1mg/g。

关键词:酒糟壳; 活性炭; 磷酸盐; 吸附动力学; 吸附等温模型

中图分类号:X703        文献标识码:A         文章编号:1006-3315(2021)12-167-004

磷是农作物生长和生产肥料、药物和个人护理产品的必需元素[1]。由于磷在日常生活和工农业生产中的广泛应用,含磷废水不断地排放到水体中[2]。水中磷的大部分是磷酸盐[3],过量磷酸盐将产生富营养化,从而导致水生态环境恶化[4]。因此,有效去除水中磷酸盐具有重要意义。目前已有多种去除磷酸盐的技术,包括生物修复、螯合、化学沉淀、结晶和离子交换等。但这些技术相关的高运营成本限制了它们的使用。与此相比,吸附是一种经济高效的方法,操作简单,副效应少,已被广泛用于去除水中低浓度磷酸盐[5][6]。近几十年来,已开发去除磷酸盐的多种吸附剂,例如活性炭[7]、矿物质[8]、生物炭[9]和合成材料[10]。

本研究以酒糟壳为原料制备活性炭,并用于磷酸盐的吸附。研究了……

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