改性毛竹生物炭复合材料对水中磷的动态吸附试验

摘要

以铁改性毛竹生物炭复合材料(PMC-Fe/C-B)为吸附剂,使用固定床吸附装置模拟动态吸附过程,探究P(Ⅴ)溶液初始浓度、流速、pH、吸附剂投加量、吸附剂粒径以及吸附温度等因素对PMC-Fe/C-B吸附P(Ⅴ)的影响.通过SEM-EDS、XRD、FT-IR和XPS等现代表征手段分别对吸附P(Ⅴ)前后的PMC-Fe/C-B进行表征,结果显示PMC-Fe/C-B表面的含氧官能团与P(Ⅴ)发生了氧化还原反应,同时伴随有物理吸附和离子交换.动态吸附模型结果显示,在初始浓度为10 mg·L-1,进水流速为5.136 mL·min-1,pH为3,吸附剂粒径>100目(<0.149 mm)、吸附温度为35°C以及投加量为0.5 g的条件下,PMC-Fe/C-B对P(Ⅴ)的最大吸附容量qe,exp为14.26 mg·g-1,去除率为77.65％.Thomas模型能较好地拟合PMC-Fe/C-B对P(Ⅴ)的动态吸附数据,Ct/C0、t之间的相关性显著(R2=0.9368～0.9912).改性材料PMC-Fe/C-B在废水除P(Ⅴ)的实际应用中具有较好的可行性.