不同生物炭对磷的吸附特征及其影响因素

摘要

为了实现植物生物质资源化利用,选择5种生物质材料制备生物炭,通过比较5种生物炭材料的磷吸附能力,筛选出了2种磷吸附效果较佳的材料,并探明了筛选生物炭材料的理化性质及其对磷的吸附特征.结果表明,5种生物炭材料中,仅水稻秸秆和玉米秸秆生物炭对磷具有吸附能力.Langmuir等温吸附曲线表明,水稻秸秆生物炭对废水中磷的吸附能力强于玉米秸秆生物炭,理论最大吸附量为:水稻秸秆生物炭(9.78 mg·g^(-1))>玉米秸秆生物炭(0.39 mg·g^(-1)).水稻秸秆生物炭的比表面积(148.30 m^(2)·g^(-1))和总孔体积(0.11 cm^(3)·g^(-1))远高于玉米秸秆生物炭8.26 m^(2)·g^(-1)和0.03 cm^(3)·g^(-1),同时水稻秸秆生物炭有更高的Mg、Ca、Fe和Al元素含量.水稻秸秆生物炭和玉米秸秆生物炭对磷吸附的最佳pH为酸性;在不同的pH范围内(3.0~11.0),水稻秸秆生物炭对磷的吸附容量基本保持不变,玉米秸秆生物炭对磷的吸附容量呈现先增加后减少趋势.综合而言,水稻秸秆生物炭对水体磷具有更好的吸附能力,在污水处理中具有良好应用前景.