改性污泥和小球藻共热解生物炭对四环素的吸附性能研究

以城市污水污泥和小球藻在高温下共热解,通过FeCl_(2)·4H_(2)O、尿素和KOH进行改性处理,分别制备原始生物炭(SCBC)、铁氮负载生物炭(Fe_(2)NSCBC)、碱二次改性生物炭(KFe_(2)NSCBC),用以吸附四环素(TC)。结果表明,KFe_(2)NSCBC在吸附速率、吸附容量、去除率方面表现都优于Fe_(2)NSCBC和SCBC。当条件为pH=3,TC浓度为200 mg/L,投加量为2.0 g/L时KFe_(2)NSCBC对TC的去除率高达98.51%。表征结果显示,KFe_(2)NSCBC具有更大的比表面积,更丰富的孔隙结构,同时改性后官能团增多,铁氧官能团(Fe_(3)O_(4))和氮氧官能团成功负载。KFe_(2)NSCBC的吸附行为属于吸热且主动的反应,传质过程满足颗粒内扩散型,等温吸附过程与Langmuir和Freundlich模型符合度都很高,在45℃时的饱和吸附量为315.75 mg/g。KFe_(2)NSCBC对吸附TC前后表征对比分析,表明孔径扩散、π-π键、静电反应和氢键以及络合反应共同影响KFe_(2)NSCBC对TC的吸附过程。