低成本海水改性生物炭颗粒的制备及其对水中磷的动态吸附性能

针对生物炭除磷领域中缺乏兼具经济性和实用性的Mg改性生物炭的问题,以海水为廉价Mg源,制备了海水改性生物炭颗粒(SBC-g),探究了其物理化学特性和吸附磷酸盐机理,考察了柱高、流量和初始质量浓度对SBC-g动态吸附磷酸盐的影响及对含磷养殖尾水的处理效果,并对SBC-g进行了经济性分析.结果表明,改性后SBC-g表面负载的Mg(OH)2纳米片可增加吸附的活性位点,增大了介孔的孔径和孔容,改变了表面电荷性质,从而提高了其对磷酸盐的吸附容量.在一定范围内,柱高的增加或流量和初始质量浓度的降低均可延长穿透时间.Thomas模型对穿透曲线拟合良好(R2＞0.919),可以较为准确地反映动态吸附过程.SBC-g吸附柱对养殖尾水具有良好的除磷效果,在最佳条件下吸附柱的穿透时间为589 min,磷饱和吸附量为1051mg·kg-1.SBC-g的生产成本约为2.65元·kg-1,和其他除磷吸附剂相比具有较大的价格优势,兼具经济性和实用性.该研究结果可为Mg改性生物炭的制备及其在水体磷污染治理领域的实际应用提供参考.