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生物質
生物質主要指自然界中一切有生命的可以生長的有機物質。用于吸附工程的有機物質及其廢棄物就是生物質吸附劑。生物質吸附劑具備以下優點〔7〕:材料成本低、分布廣;孔隙率高,表面積大;表層含有較多羥基,改性簡單,與磷酸根離子反應的活性較高;在水中不溶解,易分離。近年來研究的生物質吸附劑有軟體動物殼、蛋殼、甘蔗渣等。
Wanting Chen等〔8〕在研究用牡蠣殼吸附初始質量濃度為10 mg/L的磷時發現,反應溫度從20 ℃升到30 ℃和殼粒徑從590 μm降到180 μm,都會增大牡蠣殼的吸附容量,牡蠣殼有豐富的吸附位點,并且比大多數吸附劑更環保。
T. Köse等〔9〕用焙燒廢蛋殼(CWE)吸附磷時發現,CWE對磷的吸附去除率在pH 為2~10時都能大于99%,并得到吸附劑的佳投加質量濃度為2 g/L;其他陰離子的存在對CWE吸附磷的影響不大,吸附磷后的CWE由于含有大量鈣、鎂和磷,可用作肥料和土壤改良劑;附著氫氧化鐵的廢蛋殼吸附磷的速率很快。
W. Carvalho等〔10〕研究改性甘蔗渣吸附磷的效果發現,附著Fe2+的甘蔗渣(0.06 mol/g)比不附著 Fe2+的甘蔗渣在吸附磷的效率方面提高了45%,羧甲基改性的甘蔗渣附著Fe2+的濃度比未改性的甘蔗渣提高了80%,只需要對原材料做稍微的化學改性,磷吸附性能就能得到大大的優化。
金屬氧化物
金屬氧化物具有表面積大、羥基團眾多和選擇吸附性高的優點。
氧化鐵吸附磷主要通過球面的靜電吸附和球內絡合的化學吸附〔11〕。磁性氧化鐵納米粒子在磷的初始質量濃度為2~20 mg/L、吸附劑投加質量濃度為0.6 g/L、反應時間為24 h時,得到磷大吸附容量為5.03 mg/g,在pH=11.1時,吸附容量則急劇下降到0.33 mg/g〔12〕。
L. Rodrigues等〔13〕研究水合氧化鋯吸附磷時發現,溫度由25 ℃升至65 ℃時,吸附容量則由53 mg/g升至67 mg/g,且在12 h達到吸附平衡,在pH=12時能解吸約74%的磷。氧化鋯納米粒子吸附磷的速率很快,在pH=6.2時可達大吸附容量為99.01 mg/g,是吸附容量高的吸附劑之一,高濃度的共存陰離子對磷的吸附影響很小,吸附的適pH 為2~6,吸附容量在pH超過7時急劇下降〔14〕。
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