铈改性水葫芦生物炭对磷酸盐的吸附特性

来源：环境科学杂志2021年第1期北京时间：

作者：王光泽,曾薇,李帅帅

单位：北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室, 北京 100124,北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室, 北京 100124,北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室, 北京 100124

摘要：本研究通过共浸渍-热解法开发了一种铈改性水葫芦生物炭吸附剂（Ce-BC），用以去除实际废水中的磷酸盐，考察了Ce-BC投加量、废水pH值、反应时间及共存的竞争性离子对吸附过程的影响.结果表明，当Ce-BC投加量为0.4 g·L-1，初始磷酸盐溶液pH值介于3~10时，Ce-BC对磷酸盐的吸附性能最佳，最大吸附量达到35.00 mg·g-1.Ce-BC对磷酸盐的吸附过程符合准二级动力学模型，并能在1 h内达到98%的磷酸盐去除率，吸附速率快.此外，Ce-BC具有较高的抗阴离子干扰能力，且具有良好的再生性能，Ce-BC经过4次再生后仍能保持90%以上的初始吸附效率.场发射扫描电镜-能量色散光谱（FESEM-EDS）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射光谱（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）等表征结果表明，Ce-BC对磷酸盐的吸附机制主要包括配体交换和内球络合.本研究制备的Ce-BC吸附剂，可以有效去除及回收实际生活污水中的磷酸盐，在避免水体富营养化的同时实现磷资源的回收利用.

关键词：水葫芦生物炭,氧化铈,磷回收,固定床,吸附再生,