α-Fe2O3与活性炭协同处理尿液废水的过程优化与吸附特性 |
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引用本文: | 焦赟仪,周书葵,张良长,艾为党,康赛,李晨璐,郑利兵,魏源送.α-Fe2O3与活性炭协同处理尿液废水的过程优化与吸附特性[J].化工进展,2021,40(4):2347-2356. |
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作者姓名: | 焦赟仪 周书葵 张良长 艾为党 康赛 李晨璐 郑利兵 魏源送 |
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作者单位: | 中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室,北京100085;南华大学土木工程学院,湖南衡阳421001;南华大学土木工程学院,湖南衡阳421001;中国航天员训练中心人因工程重点实验室,北京100094;中国科学院生态环境研究中心环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100085;中国科学院生态环境研究中心水污染控制实验室,北京100085 |
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基金项目: | 国家自然科学基金青年基金(51908539);人因工程国家重点实验室2019预研基金(6142222190715) |
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摘 要: | 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-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-P主要依靠α-Fe2O3的作用,尿液酸预处理可显著强化PO-P的吸附。TOC和PO-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-P的吸附均可在24h内达到吸附平衡,PO-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。
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关 键 词: | 活性炭 α-Fe2O3 尿液 吸附 动力学 |
收稿时间: | 2020-05-29 |
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