黄土颗粒吸附水解尿液中磷酸盐特性及机制.pdf

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1、2017年第36卷第7期化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGlNEERINGPROGRESS·2667·黄土颗粒吸附水解尿液中磷酸盐特性及机制蒋善庆1’2’3，王晓昌1’2'3(1国家城市非传统水资源开发利用国际科技合作基地，陕西西安710055；2西北水资源与环境生态教育部重点实验室，陕西西安710055；3西安建筑科技大学环境与市政工程学院，陕西西安710055)摘要：从源分离尿液中回收磷既能减少城市污水中近50％的磷负荷，又可以促进磷资源的可持续循环。本研究利用物理筛分(d≤10

2、0pm)后的天然黄土颗粒作为吸附材料来回收水解尿液中的磷酸盐．重点考察了其对磷酸盐的吸附性能及该过程的作用机制。另外，还建立了吸附动力学和等温线方程，并且讨论了初始pH和接触时间对吸附过程的影响。研究结果表明，黄土颗粒对水解尿液中磷酸盐具有较强的吸附能力，初始pH是影响其对磷酸盐吸附性能的主要因素，最大吸附容量发生在初始pH为10．0时，可达到5．28mg／g。黄土颗粒吸附水解尿液中磷酸盐的主要作用机制是；M--OH官能团与磷酸根的配住交换反应、羟基磷酸钙沉淀反应及磷酸铵镁沉淀反应，并且水解尿液中高氨

3、氮浓度对黄土颗粒吸附磷酸盐具有促进作用。另外，该吸附过程符合伪二级(R22=O．998)动力学方程且吸附规律符合Freundlich(RF2=O．990)等温线方程。关键词：黄土颗粒；吸附；配住交换：沉淀；动力学：等温线中图分类号：0647．3文献标志码：A文章编号：1000—6613(2017)07—2667—09DoI：10．16085／j．issn．1000—6613．2016—2124Performancesandmechanismsofphosphateadsorptionfromhydro

4、lysisurineontoChineseloesssoilJIANGShanqin91·2～．WANGXiaochan91，2’3(1InternationalScience&TechnologyCooperationCenterforUrbanAlternativeWaterResourcesDevelopment，Xi’an710055，Shaanxi，China；2KeyLabofNorthwestWaterResource，EnvironmentandEcology，MOE，Xi’an710

5、055，Shaanxi，China；3SchoolofEnvironmentandMunicipalEngineering，Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi’an710055，Shaanxi，China)Abstract：Sourceseparationofhumanurinecoupledwithphosphorus(P)recoverycoulddecrease50％ofPpresentinwastewaterandpromoteasust

6、ainablerecyclabilityandmanagementofPresource．Inthisstudy，Chineseloessparticle(d≤lOOgm)withoutph3rsicalorchemicalmodificationwasusedasanadsorbentforadsorptionandrecoveryofphosphatefromhydrolysisurine．Batchexperimentswereconductedforinvestigatingtheadsorp

7、tioncapacityofloessparticleandthemechanismsofadsorptionprocesses．Inaddition，adsorptionkineticsandisotherms，aswellasthemajorinfluencingfactorssuchasinitialpHandcontacttimewereinvestigated．Theresultsrevealedthatloessparticlewasacost—effectiveadsorbentforp

8、hosphateadsorptionfromhydrolysisurineundertheoptimalconditions．TheinitialpHofhydrolysisurinewasthekeyfactorforphosphateadsorptioncapacitiesofloessparticle，andthemaximumphosphateadsorptioncapacitieswas5．28mg／gataninitialpHof10．0．D