稻秆生物炭负载Fe/Ca对化粪池中磷的吸附特性

摘要

实现磷资源的高效回收和农业废弃物的资源化利用具有重要意义。采用氯化铁、硫酸铁、氯化钙对水稻秸秆生物炭(RSB)进行改性,得到3种改性稻秆生物炭(PRSB-Fe、PRSB-FS和PRSB-Ca),采用SEM、XPS、FTIR和BET对其进行表征,并通过批量实验探究其对模拟废水和化粪池粪污分离液中磷酸盐的吸附特性。模拟废水实验结果表明:伪二级动力学方程能更好地描述改性生物炭对磷的吸附过程(R2>0.99),吸附机制以化学吸附为主,吸附等温线均更符合Freundlich方程(20℃),表明多层吸附可能起主导作用。共存的Cl-基本不会影响3种改性生物炭对磷的吸附效果;对于初始磷浓度为(12.94±1.51)mg/g、pH值为7.4±0.2的化粪池粪污分离液,PRSB-Fe-5、PRSB-FS-5和PRSB-Ca-5对磷的吸附量分别是10.77、23.35、0.85 mg/g,其中PRSBFS-5对磷的吸附效果最好,去除率高达97.31%,剩余磷浓度仅有0.37 mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。