黄土颗粒吸附水解尿液中磷酸盐特性及机制-化工进展.PDF

化 工 进 展 2017 年第 36 卷第 7 期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·2667 · 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 2 （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 ； 西北水资源与环境生态教育部重点 3 实验室，陕西 西安 710055 ； 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 –09 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2016-2124 Performances and mechanisms of phosphate adsorption from hydrolysis urine onto Chinese loess soil ， ， ， ， 1 2 3 1 2 3 JIANG Shanqing ，WANG Xiaochang 1 （ International Science Technology Cooperation Center for Urban Alternative Water Resources Development ，Xi’an 2 710055，Shaanxi，China ； Key Lab of Northwest Water Resource ，Environment and Ecology ，MOE ，Xi’an 710055 ，