不同類型LDHs改性污泥生物炭的除磷特性研究

胡玉潔，楊 航，樓 飛，劉林森，韋 東

（誠(chéng)邦生態(tài)環(huán)境股份有限公司，杭州 310008）

磷濃度過高會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，而除磷是控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要手段之一。目前常用的除磷方法是吸附法，其具有產(chǎn)泥量少、運(yùn)行穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單和能耗低等優(yōu)點(diǎn)。硅膠、氧化鋁、活性炭和生物炭等材料可作為吸附劑在吸附法中使用，其中，生物炭具有可再生、來源廣和成本低等優(yōu)勢(shì)而成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。生物炭是指生物有機(jī)材料（生物質(zhì)，如植物根莖、木材或動(dòng)物組織等）在無氧或限氧條件下高溫?zé)峤猱a(chǎn)生的不完全炭化產(chǎn)物，其表面化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，孔隙結(jié)構(gòu)豐富，有作為磷吸附劑的潛力，吸附磷后的污泥生物炭可以作為緩釋肥料，提升土壤肥力的同時(shí)封存碳元素。污泥熱解為污泥處置提供了一條新途徑，其制得的污泥生物炭（sewage sludge biochar，SSBC）也可以作為吸附劑，回收水中磷。將SSBC用于去除和回收水中磷更有優(yōu)勢(shì)，如價(jià)格低廉、環(huán)保、回收磷后的SSBC可以直接進(jìn)行土地利用。然而，研究表明，SSBC表面的含氧活性基團(tuán)使其通常帶負(fù)電荷，陽離子交換容量高于陰離子交換容量，主要通過靜電作用吸附磷酸鹽，吸附能力較弱，因此有必要對(duì)生物炭進(jìn)行活化改性。目前，針對(duì)SSBC的改性研究主要集中在對(duì)重金屬、有機(jī)污染物等的去除，鮮有關(guān)于改性SSBC以提高其除磷能力的報(bào)道，因此要選擇一種可靠的改性污泥生物炭制備方法，以處理水中的磷酸鹽。

層狀雙氫氧化物（layered double hydroxides，LDHs）是一種具有較大比表面積、較高陰離子交換容量及特殊性質(zhì)（酸堿性、結(jié)構(gòu)記憶效應(yīng)、層間陰離子可交換性和微孔結(jié)構(gòu)）的無機(jī)陰離子交換劑，具有良好的除磷吸附性能。……