磷酸改性板蓝根药渣污泥基生物炭的制备及其对含铅废水的处理研究

铅[Pb(Ⅱ)]对水资源的污染越来越严重,寻找高效、低成本的吸附剂一直是一个难题。选用污泥和板蓝根药渣这两种固体废物使用共热解的方式制备了生物炭,为了增强对废水中铅离子的吸附,用磷酸(H₃PO₄)对生物炭进行了改性处理。通过SEM图像可以看出改性生物炭的孔隙结构变得更加发达,比表面积增大。EDS谱图的结果表明改性生物炭在废水中吸附Pb(Ⅱ)的过程可能存在阳离子交换作用。FTIR、XRD和XPS图像分析显示改性生物炭在废水中吸附Pb(Ⅱ)的过程可能存在络合作用和共沉淀作用。吸附动力学试验结果显示,拟一级动力学模型,拟二级动力学模型和Elovich模型的R²均大于0.99,表明物理和化学吸附在改性生物炭去除Pb(Ⅱ)的过程中都起着重要作用。吸附等温线分析表明,吸附容量n大于1,证实改性生物炭对Pb(Ⅱ)具有良好的吸附效果。由此可见,对环境友好的磷酸改性板蓝根药渣污泥基生物炭可以作为一种有效的吸附剂从水系统中去除Pb(Ⅱ)。