花生壳生物炭对铵态氮的吸附性能研究

摘要

为揭示生物炭对铵态氮的吸附性能,以花生壳为原料,低氧热解(300℃)制备生物炭,采用批量平衡吸附法,研究花生壳生物炭对铵态氮(NH4+-N)的吸附机制及影响因素。研究结果表明:生物炭吸附NH4+-N的量随溶液NH4+-N初始浓度增加而增加,当初始浓度接近100 mg/L时,吸附趋于饱和,最大吸附量达5.79 mg/g。Langmuir能较好地拟合花生壳生物炭对NH4+-N等温吸附数据,表明吸附是以单层吸附为主导。生物炭对NH4+-N的吸附约30 min达到平衡,伪二级动力学方程能较好地描述其吸附动态;随生物炭添加量的增加,其对NH4+-N的吸附量下降,而吸附率逐渐增加,100 mg/L吸附体系中,生物炭适宜添加量为0.6 g/50 m L,最大吸附率达40%。生物炭吸附NH4+-N的量随溶液p H升高而增加,当体系p H 9.0时,吸附量高达8.8 mg/g。可见,溶液NH4+-N初始浓度、生物炭添加量及p H是影响生物炭吸附性能的重要因素。