木屑共热解活化钛石膏材料的吸附除磷性能研究

来源：水处理技术杂志2024年第10期北京时间：

作者：杨育红1, 韩彤彤2, 寇丽栋3, 许欣欣3, 刘永波4, 王静3,*

单位：1.华北水利水电大学环境与市政工程学院,河南省水环境模拟与治理重点实验室,河南 郑州 450046; 2.华北水利水电大学水利学院,河南 郑州 450046; 3.河南省科学院化学研究所有限公司,河南 郑州 450002; 4.龙佰集团股份有限公司,河南 焦作 454191

摘要：以工业副产钛石膏（TiG）为原料,与木屑共热解制备吸附材料（单独热解TiG-a与木屑共热解TiG-s）,研究了不同pH、初始浓度、接触时间、共存物质等条件下TiG-s对水中磷酸盐的吸附性能和吸附机理。结果显示,木屑共存、氮气氛围、700 ℃热解条件下TiG-s的磷吸附容量是TiG-a的近20倍,计算饱和吸附容量112.6 mg/g;TiG-s对初始浓度小于25 mg/L的磷溶液去除率大于99%,吸附平衡TP质量浓度满足《地表水环境质量标准》（GB 3838–2002）Ⅲ类要求;水中共存物质对TiG-s吸附磷影响不明显。材料表征分析表明TiG-s比表面积BET小于10 m²/g,物理吸附贡献少;溶液pH<3.5环境下TiG-s的Zeta电位为正,磷吸附机理为静电吸附和表面化学沉淀共同作用;FTIR、XRD、XPS图谱显示,更广泛pH条件下,TiG-s吸附磷以Ca-P表面化学沉淀为主。木屑共热解制备磁性钛石膏基吸附材料为钛石膏资源化利用、去除水中磷提供了新路径。

关键词：钛石膏,热改性,除磷,吸附,表面化学沉淀

基金资助：河南省联合基金重点项目（225200810016）; 国家自然科学基金（21976051）