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富Ca香菇菌渣基生物炭对含磷废水处理性能的研究

Biochars derived from Ca-rich mushroom residue for phosphorus-containing wastewater treatment

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为了寻求食用菌菌渣合理的资源化利用途径和开发绿色、高效的除磷吸附剂,以香菇菌渣(mushroom residue,MR)为原料,将其在800、900和1000℃下碳化制备生物炭后用于含磷废水的处理(MR-800C、MR-900C和MR-1000C).理化特性分析显示,该生物炭富含K、Na、Ca和Mg等矿物质,尤其是Ca,其含量高达4328.43～4919.38 mmol/kg.Ca在生物炭中主要以CaCO3的形式存在,随着热解温度升高,部分被分解为CaO.另外,生物炭还具有较高的pHpzc(11.86～12.04)、发达的孔隙结构(比表面积为167.56～223.80 m2/g)和丰富的表面官能团(如C==O、C==C、C—O、Ca—O等).在磷的吸附过程中,生物炭对磷的吸附量服从MR-800C<MR-900C<MR-1000C,且均可被Langmuir吸附等温线模型和准二级动力学模型很好拟合,即该吸附过程为化学作用主导的单层吸附.MR-800C、MR-900C和MR-1000C对磷的理论最大吸附量分别为104.17、121.95和128.21 mg/g.静电作用、孔填塞、配位作用及CaO所引起的沉淀作用[形成CaHPO4和Ca5(PO4)3(OH)]在该过程中起着重要作用.结果表明,食用菌菌渣可被开发作为低廉、高效的除磷吸附材料.

秦坤、李佳乐、王章鸿、张会岩

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贵州民族大学生态环境工程学院,贵州贵阳550025

东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏南京210096

食用菌菌渣 Ca 生物炭 磷 吸附

GZMUZK[2021]YB13黔教合KY字[2022]182号黔科合基础-ZK[2022]一般208

2022

10.11949/0438-1157.20220916

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(11)
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