农作物秸秆热解制备高效吸附材料及其对含氮废水的处理(3)
1.6 实际含氮废水的处理
实验过程中使用的含氮废水取自南京某氮肥厂合成氨车间除氨塔中的冷凝水。首先取少量的水样，用pH计测定其pH值，然后用靛酚蓝比色法测定实际含氮废水中NH+ 4的含量。
依据吸附实验的结果，选择吸附效果最好的一种生物质炭，分别以不同的加入量（0.010g、0.020g、0.040g、0.070g、0.100g及0.150g）置于20mL实际含氮废水中，调节pH后离心过滤，采用靛酚蓝比色法测定滤液中的NH+ 4含量，具体的操作步骤同吸附实验。最终计算不同加入量下生物质炭对实际含氮废水中NH+ 4的去除率，分析其对实际含氮废水的处理效果。
2 结果与分析
2.1 不同热解温度下农作物秸秆生物质炭的产率
分析表1中的数据可知，当热解温度为300℃时，三种秸秆生物质炭的产率最高，平均产率为46.42%。400℃时三种生物质炭的产率均有所下降，平均产率降至36.63%。而500℃时三种生物质炭的产率最低，平均产率仅为30.67%。因此，随着热解温度的升高，生物质炭的产率逐渐降低，且在不同热解温度下生物质炭的产率存在显著性差异（P<0.05）。
表1 不同热解温度下农作物秸秆生物质炭的产率（%）
Table 1. The productivity of the crop straw biochars pyrolized at different temperatures
产率
生物质炭 300℃ 400℃ 500℃
花生秸秆生物质炭 46.43a 36.34b 30.39c
稻草秸秆生物质炭 47.79a 38.70b 31.62c
玉米秸秆生物质炭 45.24a 34.84b 30.01c
注：在置信水平为0.05的范围内均差是显著的。（The mean difference is significant at the 0.05 level.）
2.2 生物质炭、活性炭及沸石的CEC
CEC（阳离子交换量）代表在pH=7.0时生物质炭表面的负电荷量[10]。表2的结果表明，随着炭化温度的升高，三种秸秆生物质炭的CEC值均有所降低。其中，玉米秸秆生物质炭的CEC值变化最大，热解温度由300℃升高至500℃时，CEC减少了447.43mmol/kg；其次是稻草秸秆生物质炭，CEC值减少了436.15mmol/kg；花生秸秆生物质炭的CEC值变化最小，减少了384.24mmol/kg。