改性稻壳炭对农村生活污水除磷特性研究

作     者：徐丽 容逸涵 徐子祥 XU Li;RONG Yihan;XU Zixiang

作者机构：沈阳建筑大学市政与环境工程学院辽宁沈阳110168 

出 版 物：《环境科学与技术》 (Environmental Science & Technology)

年 卷 期：2023年第46卷第S1期

页      面：131-137页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家水专项子任务(2018ZX07601001-3) 

主　　题：稻壳炭 农村生活污水 改性 吸附除磷 

摘      要：为研究稻壳炭不同改性工艺对农村生活污水的除磷性能影响,提高传统湿地填料对农村分散性生活污水中磷的吸附容量与稳定性,获得更高效、更持久的除磷效果,该文使用稻壳制备了稻壳基活性炭,其比表面积大、孔隙有效空间大、曲折度大、化学性质稳定;稻壳碳化后,SiO_(2)形成排列整齐的网状结构充当稻壳炭的骨架,稻壳中的纤维在被热解炭化后,附着在网状骨架上,这种结构可以通过改性暴露出各种不同的基团(如羟基、羧基的羰基等官能团),增强吸附能力。对稻壳炭填料进行不同浓度的HCl、NaOH、FeCl_(3)、AlCl_(3)单一改性以及组合改性,通过吸附量和除磷率的比较确定除磷性能最好的改性工艺。结果表明:稻壳炭经1.0 mol/L HCl溶液改性后对磷的去除率为83.4%,平衡吸附量为0.834 mg/g;经2.0 mol/L NaOH溶液改性后对磷的去除率为85.2%,平衡吸附量为0.852 mg/g;经0.3mol/L FeCl_(3)溶液改性后对磷的去除率为93.6%,平衡吸附量为0.936 mg/g;经0.5 mol/L AlCl_(3)溶液改性后对磷的去除率为95.1%,平衡吸附量为0.951 mg/g;经2.0 mol/L NaOH溶液与0.5 mol/L AlCl_(3)溶液组合改性的稻壳炭除磷率最高为98.9%,平衡吸附量为0.989 mg/g,此组合改性为最佳改性方案。SEM表征结果显示通过盐酸、NaOH溶液可以改变稻壳炭的结构,增大稻壳炭的比表面积,铝盐可以更好地负载在经过改性的稻壳炭上,组合改性稻壳炭除磷效果优于单一改性。