磷酸盐的去除对防止水体富营养化污染具有着重要意义。本课题对芦苇生物炭表面负载金属离子改性,通过单一和混合两种不同方式的改性,增强了芦苇生物炭对水体中磷酸盐的吸附能力,结果表明:锆改性和锆铁混合改性对芦苇生物炭的除磷性能有明显提高。(1)对芦苇生物炭进行锆改性,其中炭锆比为1:1制备出来的Zr-BC除磷性能最优。改性后,生物炭表面变粗糙,比表面积从4.323m2/g增加到27.643m2/g。酸性条件有利于吸附,pH为4时吸附量最大;溶液中的HC03-、S042-、Cl-不影响改性生物炭对磷酸盐的吸附且该生物炭释放磷不会随着环境中的pH和温度所影响,稳定性能高。Freundlich等温模型更能描述该吸附反应过程。动力学实验数据拟合更符合准二级方程。吸附5个小时后吸附趋于平衡;在吸附初始浓度为4mg/L的磷酸盐溶液最大吸附量为6.196mg/g。通过FTIR分析表明,吸附过程的机理主要是配位体的交换。通过XRD分析表明,改性后生物炭表面形成了新的物质,可能是Zr02和Zr30的混合物。在脱附剂的选择上,发现NaOH更适合做锆改性炭的脱附剂,0.1mol/L的NaOH对Zr-BC的脱附率达到了 90%以上,2次再生后的Zr-BC对磷酸盐的去除率能达到80%以上。(2)对芦苇生物炭进行超声共沉淀锆铁混合改性,制备四种不同铁盐和锆混合生物炭,其中ZrFeCl3-BC对初始浓度为10mg/L的磷酸盐吸附量最大,比表面积分析显示ZrFeC13-BC拥有更大的比表面积为81.518m2/g,为Zr-BC的3倍。ZrFeC13-BC制备的最优条件为锆铁质量比1:1,锆铁总浓度为0.03mol/L。溶液pH对该材料吸附磷有比较大的影响,随溶液pH值的增加吸附量减少,pH为2时吸附量最大,当pH值低于ZrFeC13-BC的零点电位pHpze时,ZrFeC13-BC吸附磷酸盐过程还存着静电吸附作用。在磷溶液浓度为10mg/L,当投加量为0.8g/L时,去除率达90%以上,剩余磷浓度低于1mg/L。溶液中阴离子对磷的吸附有所影响,抑制作用顺序为HCO3->NO3->SO42->Cl->F-。不同温度的吸附等温线拟合更符合Freundlich模型,温度升高有利于吸附。动力学实验数据拟合更符合准二级方程。通过XRD分析表明锆铁氧化物和氢氧化物晶体是以无定型形式负载在ZrFeC13-BC表面。通过FTIR分析表明-OH基团参与了吸附过程,吸附过程主要是配位体的交换。利用NaOH作为脱附剂能更好对ZrFeC13-BC进行脱附回用,5次再生后的ZrFeC13-BC除磷效率依然能达到80%以上,再生性能优于Zr-BC。