黄土颗粒吸附水解尿液中磷酸盐特性及机制_蒋善庆

黄土颗粒吸附水解尿液中磷酸盐特性及机制_蒋善庆2017年第36卷第7期CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·2667·化工进展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≤100µm）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位交换反应、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=0.998）动力学方程且吸附规律符合Freundlich（RF2=0.990）等温线方程。关键词：黄土颗粒；吸附；配位交换；沉淀；动力学；等温线中图分类号：O647.3文献标志码：A文章编号：1000–6613（2017）07–2667–09DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2124PerformancesandmechanismsofphosphateadsorptionfromhydrolysisurineontoChineseloesssoilJIANGShanqing1，2，3，WANGXiaochang1，2，3（1InternationalScience&TechnologyCooperationCenterforUrbanAlternativeWaterResourcesDevelopment，Xi’an710055，Shaanxi，China；2KeyLabofNorthwestWaterResource