稻壳炭对铵态氮的吸附机理研究

摘要

研究了500℃连续热解制备的稻壳炭对水溶液中NH4+-N的吸附特性和稻壳炭用量、颗粒粒径、NH4+-N初始质量浓度、pH值、振荡时间等因素对NH4+-N吸附特性的影响.结果表明,随着NH4+-N溶液初始质量浓度、pH值的不断升高,稻壳炭对NH4-N的平衡吸附量不断增加,而随着振荡时间的推移,平衡时稻壳炭对NH4+-N的单位吸附量不断增加,60 min内吸附较快,在吸附90 min左右时保持不变,这说明稻壳炭对NH4+-N的吸附在1.5h左右基本达到平衡,对于初始质量浓度为3 mg/L和5 mg/L的NH4+-N溶液,稻壳炭对NH4+-N的最大吸附量分别为31.26、81.14 mg/kg.稻壳炭的颗粒粒径越小,单位吸附量越高,0.25 mm以下的稻壳炭对NH4+-N的吸附容量较大.从热力学和动力学角度探究了吸附机理,结果表明,稻壳炭对NH4+-N的等温吸附过程符合Freundlich模型,表明稻壳炭对水溶液中的NH4+-N吸附为不均一的多分子层吸附;准二级吸附模型能较好地描述吸附的全过程,稻壳炭吸附NH4+-N主要包含液膜扩散、表面吸附、颗粒内部扩散过程,主要以物理吸附为主.