牛粪生物炭对水中氨氮的吸附特性

以牛粪生物炭为吸附剂,研究了pH、粒径、投加量、温度和共存阳离子等因素对牛粪生物炭吸附氨氮的影响及吸附特性.结果表明,共存阳离子Na+、Ca2+的存在对牛粪生物炭吸附氨氮有抑制作用,在Na+、Ca2+浓度相同条件下对氨氮吸附影响大小顺序为Na+>Ca2+;牛粪生物炭吸附氨氮的最佳初始pH值应在5~8范围;通过对动力学数据进行分析,发现准二级动力学方程(R2=0.9673)比准一级动力学方程(R2=0.7659)和Elovich方程(R2=0.7249)能更好地拟合动力学数据,颗粒内扩散方程拟合结果发现牛粪生物炭对氨氮的吸附包括表面吸附和颗粒内扩散两个过程.吸附等温线拟合发现Freundlich方程(R2=0.9762)能很好地描述氨氮在牛粪生物炭上的吸附行为.吉布斯自由能变化(ΔGθ)、焓变(ΔHθ)和熵变(ΔSθ)的计算结果表明,牛粪生物炭对氨氮的吸附是自发的吸热过程.