陶粒吸附除磷材料制备及其资源化研究

以陶土和氧化钙为主要原料制备陶粒吸附材料,将其用于处理低浓度含磷废水(TP≤20 mg/L)。考察了陶粒吸附材料制备过程的主要影响因素及其对除磷效果的影响,并利用响应曲面法对制备过程参数优化,开展吸附动力学研究,结合表征对陶粒吸附除磷材料进行分析。结果表明:氧化钙含量为12%、煅烧温度为778℃、升温速率为6.06℃/min、煅烧时间为2.77 h时,陶粒除磷性能最佳,总磷去除率达到84.70%。吸附动力学研究表明陶粒对磷酸盐的吸附符合准二级动力学模型;将其用于磷化工企业实际生产废水处理,总磷去除率达98.32%,吸附处理后总磷浓度为0.42 mg/L;除磷吸附后的陶粒中磷形态主要为Ca-P(83.04%)和Al-P(16.53%),其中可被植物利用的有效态磷(Ca_(2)-P、Ca8-P、Al-P和Fe-P)占总磷的54.51%。植物根系分泌的草酸可促使陶粒中有效磷的释放,有利于植物对其吸收利用,即除磷吸附饱和的陶粒材料可作为磷肥缓释材料实现资源化。