竹基纖維素納米纖絲交聯改性后對水體中低濃度磷的吸附

楊程崳，劉敏，袁林，胡璇，陳瀅

（四川大學建筑與環境學院，四川 成都 610065）

磷元素過剩可導致緩流水體富營養化，減少水體中磷的含量是緩解富營養化的關鍵措施之一。根據《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）規定，2006 年后新建的污水處理廠總磷排放濃度需低于0.5mg/L。近年來為了進一步降低水體中磷的濃度，許多地區都出臺了更為嚴格的標準。在華北地區，河南省規定（DB13/2795—2018）從2021 年起重點控制區域總磷排放濃度需低于0.3mg/L，一般控制區域需低于0.4mg/L。在西南地區，四川省規定（DB51/2311—2016）岷江和沱江流域城鎮污水處理廠總磷排放濃度需低于0.3mg/L。因此，探索水體中低濃度磷去除技術刻不容緩。目前傳統的去除方法包括化學法、生物法和吸附法。吸附法具有除磷效果好、無二次污染、吸附劑可再生等優勢。而該法的關鍵在于吸附劑的適配性以及最終處置。

纖維素廣泛存在于木材、竹材當中，通過特定的加工方法可以獲得多孔徑、比表面積大的纖維素材料，對污染物質具有較好的吸附性能，還具有來源廣、可生物降解和易加工改性等優點。四川省有豐富的竹材資源，可作為制作納米纖維素的原料。納米纖維素家族中，主要有纖維素納米纖絲（CNFs）、纖維素納米晶體（cellulose nanocrystals，CNCs） 和 細 菌 纖 維 素（bacterial nanocellulose，BNC）。由于來源、制備方法的不同，納米纖維素在結構和性能上也不相同，其區別在于長度、直徑、聚合度范圍以及形態差異。前兩類納米纖維素主要來自植物纖維，分別通過機械剪切、強酸水解等方法制得。而BNC 的產生主要依靠細菌的生物合成，具有較高的生產成本和較好的生物相容性，目前主要應用于醫學等領域。……