氯化钙活化稻草秸秆生物质炭的制备工艺及其吸磷性能研究

【摘要】：在大多数生态系统中,磷(P)元素是植物生长的限制性元素,也是造成水体富营养化的主要原因.而水体中P的去除方法中尤以吸附法的研究和应用最为广泛.本文以稻草秸秆为原料,Ca Cl2(质量分数10%)为活化剂制备活性生物质炭,作为控制农业面源污染的吸P材料.通过控制稻草秸秆炭制备的炭化温度、浸渍比等工艺条件及溶液初始P浓度、吸附时间、秸秆炭用量、干扰离子、pH等试验条件,研究改性稻草秸秆炭吸P性能及其吸附机理.试验结果表明:在考虑经济性的前提下,稻草秸秆炭吸P性能最优的制备工艺条件为:炭化温度为700℃,浸渍比(m稻草∶m氯化钙)为1∶0.5;改性稻草秸秆炭处理含10 mg·L-1PO3-4-P(以P计)水样,P去除率可达到97%,溶液pH从6.87升至9.52;对稻草秸秆炭对P的吸附情况采用Langmuir和Freundlich吸附模型进行拟合,R2可分别达到0.947和0.892,说明其主要为单分子层化学吸附;此外,根据溶液的pH和P浓度的变化情况,推测P的吸附主要由离子交换实现,即PO3-4-P(主要为H2PO-4)取代结合在Ca离子上的氢氧根而被吸附,秸秆炭上的氢氧根释放,水样pH值上升. 【作者单位】： 浙江大学环境与资源学院;浙江省水体污染控制与环境安全技术重点实验室;浙江省环境监测中心;浙江省农业生态与能源办公室;
【关键词】： 磷吸附 稻草秸秆炭 氯化钙
【基金】：国家水体污染控制与治理科技重大专项(No.2014ZX07101-012) 国家自然科学基金(No.41271314)~~
【分类号】：X52;X712
【正文快照】： 2.浙江省水体污染控制与环境安全技术重点实验室,杭州3100583.浙江省环境监测中心,杭州3100154.浙江省农业生态与能源办公室,杭州3100001引言(Introduction)水稻是世界上仅次于小麦和玉米的第三大作物(Binod et al.,2010).在我国,水稻种植总面积约0.3亿hm2,2014年其产量为1.72

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