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

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