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CaO2@FA复合材料富集磷效能及其回收物对土壤改良作用
摘要点击 777  全文点击 123  投稿时间:2021-12-20  修订日期:2022-02-23
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中文关键词  过氧化钙  粉煤灰  磷酸盐  生活污水  土壤改良剂
英文关键词  calcium peroxide  fly ash  phosphate  domestic sewage  soil conditioner
作者单位E-mail
岳薇 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009
苏州科技大学环境生物技术研究所, 苏州 215009 
1039784823@qq.com 
李大鹏 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009
苏州科技大学环境生物技术研究所, 苏州 215009 
ustsldp@163.com 
吴玲予 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009
苏州科技大学环境生物技术研究所, 苏州 215009 
 
王璐 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009
苏州科技大学环境生物技术研究所, 苏州 215009 
 
汤尧禹 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009
苏州科技大学环境生物技术研究所, 苏州 215009 
 
朱企 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009
苏州科技大学环境生物技术研究所, 苏州 215009 
 
黄勇 苏州科技大学环境科学与工程学院, 苏州 215009
苏州科技大学环境生物技术研究所, 苏州 215009 
 
中文摘要
      为实现污水中磷和工业废弃物粉煤灰的资源化利用,通过表面沉淀法将纳米CaO2负载于粉煤灰(FA)表面以及孔隙中,制备出一种高效除磷的复合材料(CaO2@FA).结果表明,粉煤灰表面负载CaO2后,其具有更大的比表面积和孔隙率,比表面积增加至4.641 m2 ·g-1,总孔容增大至0.025 cm3 ·g-1;CaO2@FA对磷的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,其最大吸附容量为185.776 mg ·g-1(20℃),吸附机制为化学沉淀,主要是形成羟基磷酸钙.CaO2@FA复合材料对磷的富集效率显著高于粉煤灰,并随着投加量增加,对磷的富集效率增加.共存离子中HCO3-和CO32-对复合材料吸附磷有一定的负面作用.当CaO2@FA复合材料投加量为2.0 g ·L-1时,对生活污水中磷的富集率可达93%,回收沉淀物中的有效磷含量达到1.658 mg ·g-1.土壤改良实验表明,加入回收的沉淀物可使土壤中有效磷含量增加102.9%,该复合材料回收100 mg磷酸盐的运行成本则低至0.76元.
英文摘要
      To explore the resource utilization of phosphorus (P) in wastewater and industrial waste fly ash, we used an efficient composite material (CaO2@FA) for phosphorus removal by loading nano-CaO2 on the surface of fly ash as well as in the pores using the surface precipitation method. The results showed that the material had a larger specific surface area and porosity after loading CaO2 on the fly ash surface. The specific surface area increased to 4.641 m2·g-1, and the total pore volume was up to 0.025 cm3·g-1. The adsorption process of CaO2@FA on P could be described using the Langmuir isothermal adsorption model, and its maximum adsorption capacity was 185.776 mg·g-1(20℃). The adsorption mechanism was attributed to chemical precipitation, mainly the formation of calcium hydroxyphosphate. The enrichment efficiency of CaO2@FA composites on P was significantly higher than that of fly ash, and the efficiency was increasing with the increase in the dosage added. HCO3- and CO32- in the coexisting ions had a negative effect on P adsorption by the composites. The enrichment rate of P in domestic wastewater was up to 93% when the dosage of CaO2@FA composites was 2.0 g·L-1. The content of biological P in the recovered precipitates reached 1.658 mg·g-1. The soil improvement test showed that the biological P content in soil increased by 102.9% when the recovered precipitates were added into the soil. This indicated that the operating cost of recovering 100 mg of P by this composite was as low as 0.76 yuan.

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