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活性炭
近年來對活性炭用于吸附的研究,大多以改性的方式出現,通過增強活性炭的化學吸附能力來提高除磷效果。
含鐵活性炭有很好的吸附磷效果,Zhengfang Wang等〔2〕對比含鐵活性炭(AC-Fe)和含鐵氧化活性炭(AC/O-Fe)后發現,通過硝酸氧化的活性炭(AC/N-Fe)可搭載更多的Fe,從而在活性炭表面形成大量的活性位點,得到了比AC-Fe更高的磷吸附效果。其中AC/N-FeⅡ和AC/N-FeⅢ的吸附過程主要以表面吸附和顆粒內擴散為主,且AC/N-FeⅡ較AC/N-FeⅢ顆粒內擴散能力強,活化能更高,因此綜合研究表明:AC/N-FeⅡ對磷吸附效果優于AC/N-FeⅢ〔3〕。
ACF-La的吸附磷能力會因溶液中存在NO3-、SO42-、CO32-而變差〔4〕。ACF-LaOH吸附磷的主要機理是配體交換、靜電作用和Lewis酸堿反應。pH增加會減弱配體交換和靜電作用的能力,而增強Lewis酸堿反應的能力,致使綜合吸附量減少〔5〕。Jianyong Liu等〔6〕研究ACF-LaFe吸附磷發現,ACF-LaFe帶有大量凈正電荷,使得其大吸附容量高于ACF-LaOH,室溫下大吸附容量可達29.44 mg/g,共存陰離子對吸附磷有不利影響,順序為:F->SO42->NO3- >Cl-。
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。
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