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2023年第7期
• 污水处理与回用 •
杨木基生物炭吸附去除水溶液中磺胺吡啶
作者：宋江生，管益东，师杨杰，徐德福，靳红梅，杨祥
作者单位：南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室；浙江大学环境与资源学院污染环境修复与生态健康教育部重点实验室；江苏省农业科学院循环农业研究中心
引用本文：宋江生, 管益东, 师杨杰, 等. 杨木基生物炭吸附去除水溶液中磺胺吡啶[J]. 净水技术, 2023, 42(7):90-97.
摘要：为探究生物炭对磺胺吡啶(SPD)的吸附性能与机制,研究以杨木屑为原材料制备了3种热解温度分别为350 ℃(BC350)、500 ℃(BC500)、650 ℃(BC650)的杨木基生物炭。研究采用全自动吸附仪与红外光谱等手段探究了该种生物炭的形貌特征,研究了其对水溶液中SPD的吸附能力,并考察了生物炭的重复利用性。结果表明,随着热解温度升高,杨木基生物炭比表面积大幅增大,孔隙结构以介孔为主,对SPD的吸附能力逐渐增强。生物炭对SPD的吸附符合伪二级动力学;其等温吸附线较符合Langmuir方程。650 ℃时饱和吸附量在25 ℃时,为26.62 mg/g。BC650吸附饱和后仅使用水清洗,循环使用3次后BC650吸附容量为12.60 mg/g,约为未使用前吸附容量的47.3%。SPD质量浓度为1.3 mg/L时,生物炭对SPD的去除率稳定在98.0%左右,基本不受pH的影响。SPD质量浓度增至13.0 mg/L时,溶液初始pH对吸附效果影响较明显,随着pH值为1.7上升至9.6时,平衡吸附量与K<sub>d</sub>值均逐渐减小,但生物炭对SPD的平衡吸附量变化较小,推测可能是低pH时阳离子形态的SPD与带负电的生物炭通过静电相互作用增强了对SPD的吸附能力。
关键词：生物炭,吸附,磺胺吡啶,分配系数,循环利用
基金资助：中央高校基本科研业务费专项资金(2019FZJD007)
