氯化鈣活化稻草秸稈生物質(zhì)炭的制備工藝及其吸磷性能研究

【摘要】：在大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)中,磷(P)元素是植物生長的限制性元素,也是造成水體富營養(yǎng)化的主要原因.而水體中P的去除方法中尤以吸附法的研究和應(yīng)用最為廣泛.本文以稻草秸稈為原料,Ca Cl2(質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%)為活化劑制備活性生物質(zhì)炭,作為控制農(nóng)業(yè)面源污染的吸P材料.通過控制稻草秸稈炭制備的炭化溫度、浸漬比等工藝條件及溶液初始P濃度、吸附時(shí)間、秸稈炭用量、干擾離子、pH等試驗(yàn)條件,研究改性稻草秸稈炭吸P性能及其吸附機(jī)理.試驗(yàn)結(jié)果表明:在考慮經(jīng)濟(jì)性的前提下,稻草秸稈炭吸P性能最優(yōu)的制備工藝條件為:炭化溫度為700℃,浸漬比(m稻草∶m氯化鈣)為1∶0.5;改性稻草秸稈炭處理含10 mg·L-1PO3-4-P(以P計(jì))水樣,P去除率可達(dá)到97%,溶液pH從6.87升至9.52;對(duì)稻草秸稈炭對(duì)P的吸附情況采用Langmuir和Freundlich吸附模型進(jìn)行擬合,R2可分別達(dá)到0.947和0.892,說明其主要為單分子層化學(xué)吸附;此外,根據(jù)溶液的pH和P濃度的變化情況,推測(cè)P的吸附主要由離子交換實(shí)現(xiàn),即PO3-4-P(主要為H2PO-4)取代結(jié)合在Ca離子上的氫氧根而被吸附,秸稈炭上的氫氧根釋放,水樣pH值上升. 【作者單位】： 浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院;浙江省水體污染控制與環(huán)境安全技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;浙江省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心;浙江省農(nóng)業(yè)生態(tài)與能源辦公室;
【關(guān)鍵詞】： 磷吸附 稻草秸稈炭 氯化鈣
【基金】：國家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)(No.2014ZX07101-012) 國家自然科學(xué)基金(No.41271314)~~
【分類號(hào)】：X52;X712
【正文快照】： 2.浙江省水體污染控制與環(huán)境安全技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,杭州3100583.浙江省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心,杭州3100154.浙江省農(nóng)業(yè)生態(tài)與能源辦公室,杭州3100001引言(Introduction)水稻是世界上僅次于小麥和玉米的第三大作物(Binod et al.,2010).在我國,水稻種植總面積約0.3億hm2,2014年其產(chǎn)量為1.72

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