α-Fe2O3与活性炭协同处理尿液废水的过程优化与吸附特性

为探究α-Fe₂O₃与活性炭协同吸附对尿液的处理效果，本文考察了铁炭比、投加量及尿液酸预处理的影响，并重点分析了协同吸附特性。研究发现，铁炭比为0.6时，尿液中总有机碳（TOC）、PO{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}-P、总磷（TP）的去除率分别为39.51%、71.03%和76.79%，TOC的去除主要依靠活性炭的吸附作用，而PO{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}-P主要依靠α-Fe₂O₃的作用，尿液酸预处理可显著强化PO{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}-P的吸附。TOC和PO{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}-P的吸附过程均符合Redlich-Peterson吸附等温线模型，为单层吸附和多层吸附共同作用。动力学研究发现，TOC和PO{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}-P的吸附均可在24h内达到吸附平衡，PO{}_{\mathrm{4}}^{\mathrm{3}-}-P的动力学吸附过程更符合Elovich模型，即不均匀界面上的多层吸附，而TOC的动力学过程主要受扩散速率控制。同时，协同吸附对发光溶解性有机物（CDOM）的去除率可达72.16%，对腐殖酸类的吸附效果最佳，酸预处理主要减少酪氨酸类、色氨酸类和可溶性微生物代谢产物的吸附。P的去除主要依靠其与α-Fe₂O₃和尿液中无机盐的共沉淀作用，并以无机盐沉积的形式附着于活性炭孔道内。