污泥复合生物炭对磷酸盐的吸附性能及机理研究.pdf
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摘要I
ABSTRACTIV
1绪论1
1.1研究背景1
1.2生物炭的制备及应用研究进展2
1.2.1生物炭的制备2
1.2.2复合生物炭对污染物的吸附及其影响因素6
1.2.3复合生物炭的吸附机理12
1.2.4研究进展小结17
1.3研究目的、内容及技术路线18
1.3.1研究目的18
1.3.2研究内容19
1.3.3技术路线20
1.4研究创新性20
2实验材料及方法21
2.1实验材料、试剂及设备21
2.1.1实验材料21
2.1.2实验试剂21
2.1.3实验设备22
2.2生物炭的制备与表征22
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2.2.1生物炭的制备22
2.2.2生物炭的表征23
2.3磷吸附及影响因素实验23
2.4吸附机理实验24
2.4.1吸附动力学24
2.4.2吸附等温线24
2.4.3吸附热力学25
2.4.4吸附机理量化实验25
3复合生物炭性质分析27
3.1生物炭的表面形貌及元素含量27
3.2生物炭比表面积和孔径分布30
3.3生物炭表面特征官能团31
3.4生物炭矿物成分和物相种类32
3.5生物炭元素组成34
3.6生物炭零点电位分析36
3.7小结37
4复合生物炭的吸附应用及再生38
4.1生物炭对磷酸盐的吸附研究38
4.2生物炭吸附磷酸盐影响因素研究40
4.2.1投加量对吸附的影响40
4.2.2初始浓度对吸附的影响41
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4.2.3pH42
溶液值对吸附的影响
4.2.4共存离子对吸附的影响44
4.3复合生物炭再生研究45
4.4小结47
5复合生物炭对磷酸盐的吸附机理研究48
5.1吸附前后生物炭的对比48
5.1.1表面形貌及元素含量变化48
5.1.2表面官能团变化50
5.1.3矿物成分和物相种类变化51
5.1.4元素组成及价态变化51
5.1.5零点电位变化53
5.1.6pH54
吸附后溶液值变化
5.2吸附机理分析55
5.2.1吸附动力学55
5.2.2吸附等温线57
5.2.3吸附热力学58
5.3吸附定量研究59
5.3.1物理吸附60
5.3.2化学吸附62
5.4小结68
6结论与展望69
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6.1结论69
6.2展望70
参考文献71
致谢86
攻读硕士学位期间主要研究成果88
摘要
摘要
污泥是污水处理过程的副产物，随城市化进程的推进和污水处理
率的提升，污水污泥的产量持续增加。污水管理的循环经济战略要求
寻找污泥再利用的新途径，其中将污泥热解制备生物炭是很有前景的
技术之一。但单独使用污泥热解制备的生物炭用作吸附剂时吸附性能
有限，通过改性或共热解的方式优化污泥生物炭理化性质，可以提高
对污染物的吸附性能。为实现污泥减量化和资源化利用，并解决污水
的磷污染问题，本文以污泥为原料、磷尾矿为添加剂共热解制备污泥
/Phosphorustailings/sludgebiocharPSBC
磷尾矿生物炭（，