利用直接沉淀-熱改性法制備鎂鹽改性生物質(zhì)炭（Mg（OH）₂-BC）,通過吸附-鳥糞石結(jié)晶沉淀深度耦合技術(shù),在模擬沼液中實(shí)現(xiàn)了該材料對氮、磷的高效回收。并將Mg（OH）₂-BC回收氮磷后的產(chǎn)物,鳥糞石負(fù)載-生物質(zhì)炭（MAP-BC）應(yīng)用于廢水中鉛、銅等重金屬離子的去除,為畜禽沼液中氮、磷營養(yǎng)素的資源化回收利用提供了一種可行的路徑。研究的主要結(jié)論如下:（1）以生物質(zhì)炭為基底材料,通過與氯化鎂及氫氧化鈉在液相中直接沉淀反應(yīng)制備前驅(qū)體,烘干后置于馬弗爐中在450℃下真空焙燒2 h后可得到Mg（OH）₂-BC。（2）當(dāng)改性材料投加量為0.3 g/L;混合液初始氮、磷濃度分別為120 mg/L、60 mg/L;混合液初始pH=8;反應(yīng)溫度為298.15 K時(shí),Mg（OH）₂-BC對模擬沼液中氮磷的吸附量分別可達(dá)130.0 mg/g和58.83 mg/g。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Mg（OH）₂-BC吸附氮磷的最優(yōu)溶液初始pH為8;Mg（OH）₂-BC對溶液中氮磷的吸附更符合準(zhǔn)二級動... 

【文章來源】：鄭州大學(xué)河南省211工程院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同Mg(OH)

25圖 3.5 混合液初始 TP 濃度固定為(a)20 mg/L、(b) 40 mg/L、(c) 60 mg/L、(d) 80mg/L，初始氨氮濃度變化時(shí) BC 與 Mg(OH)2-BC 對 TAN 及 TP 的吸附量Fig. 3.5 The adsorption capacity of BC and Mg(OH)2-BC for TAN and TP at differentinitial ammonia nitrogen concentration when initial TP concentration was (a)20 mg/L,(b) 40mg/L,(c) 60 mg/L,(d) 80 mg/L.從圖 3.5 可以看出，基底材料 BC 對 TAN 的吸附量隨溶液初始氨氮濃度的升高微微上升，但當(dāng)氨氮濃度超過60mg/L后對其的吸附量維持穩(wěn)定，不再上升。這是由于 BC 對氨氮的吸附為物理吸附，帶正電的氨氮由于靜電作用吸附在 BC帶負(fù)電的表面上，當(dāng)溶液中氨氮的離子強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)，由于 BC 表面活性吸附位點(diǎn)的減少，BC 對氨氮的吸附達(dá)到了飽和。同樣的，由于電性相斥，帶負(fù)電的 BC 表面對帶負(fù)電的 TP 則幾乎沒有吸附能力。改性后，由于載鎂改性材料上負(fù)載的 Mg(OH)2在水中電離出帶正電的 MgOH+，不僅會使溶液中的磷酸根聚積在材料附近，而且會與溶液中的銨根離子及磷酸根離子共反應(yīng)生成MAP沉淀

圖 3.6 混合液初始 TP 濃度固定為(a)20 mg/L、(b) 40 mg/L、(c) 60 mg/L、(d) 80mg/L，混合液氮磷比變化時(shí) Mg(OH)2-BC 對 TAN 及 TP 的吸附量Fig. 3.6 The adsorption capacity of BC and Mg(OH)2-BC for TAN and TP at differentTAN:TP ratio when initial TP concentration was (a)20 mg/L,(b) 40 mg/L,(c) 60 mg/L,(d) 80mg/L.為了篩選 Mg(OH)2-BC 回收氮磷的最優(yōu)混合液氮磷初始濃度及氮磷比，.7(a)、(b)、(c)分別給出了在四個不同的初始 TP 濃度（20 mg/L，40 mg/L，g/L，80mg/L）下，初始氨氮變化時(shí) Mg(OH)2-BC 對 TAN 的吸附量、對 TP 附量，以及反應(yīng)后溶液的終點(diǎn) pH 的變化。從圖 3.7(a)和(b)中可以看出，大體上，Mg(OH)2-BC 對 TAN 及 TP 的吸附隨混合液中初始氮磷濃度升高而升高的�；旌弦撼跏� TP 濃度=80mg/L 與混初始 TP 濃度=60 mg/L 的批量吸附實(shí)驗(yàn)中改性材料對氮磷的吸附量較為接近顯著高于混合液初始 TP 濃度=40 mg/L 與混合液初始 TP 濃度=20 mg/L 的吸附實(shí)驗(yàn).這是由于改性材料投加量固定的情況下，其所負(fù)載的 Mg2+的含量定的，通過鳥糞石結(jié)晶沉淀所回收的氮磷也是有限的。當(dāng)混合液 TP 濃度

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本文編號：3623089