【摘 要】
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剩余污泥富含有机物，同时也含有重金属和病原体等有害物质。以水铝钙石和剩余污泥为原料，通过共混凝和共热解技术制备生物炭以降低污泥中重金属溶出风险，并对其磷酸盐吸附性能开展研究。结果表明，污泥生物炭中的Zn、Cu、Cd和Ni浸出量随水铝钙石投加量的增加而减少。水铝钙石与剩余污泥质量比为1:1时，共热解制备得到的富含钙/铝污泥生物炭复合材料（1:1HB800）重金属浸出风险最低，并对磷酸盐表现出较高的吸
【机 构】
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东莞理工学院生态环境与建筑工程学院
【基金项目】
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广东省基础与应用基础研究基金杰出青年项目（2021B1515020099）；
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剩余污泥富含有机物，同时也含有重金属和病原体等有害物质。以水铝钙石和剩余污泥为原料，通过共混凝和共热解技术制备生物炭以降低污泥中重金属溶出风险，并对其磷酸盐吸附性能开展研究。结果表明，污泥生物炭中的Zn、Cu、Cd和Ni浸出量随水铝钙石投加量的增加而减少。水铝钙石与剩余污泥质量比为1:1时，共热解制备得到的富含钙/铝污泥生物炭复合材料（1:1HB800）重金属浸出风险最低，并对磷酸盐表现出较高的吸附能力，其过程可用Langmuir吸附等温线(R2=0.93)拟合，在25 ℃条件下对磷的最大吸附容量为51.38 mg·g-1。1: 1HB800对高浓度磷的吸附过程符合拟二阶动力学模型，吸附速率由表面吸附和颗粒内扩散共同控制。相较于中性溶液，1:1HB800对酸性和碱性水溶液中的磷酸盐具有更好的去除效果，这与1:1HB800中钙/铝在不同pH条件下的浸出量及铝元素的存在形式有关。FTIR、XRD、SEM、零点点位和钙/铝离子的浸出实验分析结果表明，1:1HB800对磷的吸附机制主要是共沉淀(Ca2+/Al3+与磷相互作用)，配体交换（羟基）和静电相互作用。因此，1:1HB800为去除水溶液中的磷提供了一种可行的替代选择，也为剩余污泥资源化和无害化处理提供了一种潜在的新方法。
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