电镀和采矿废水中的镍(Ni²⁺)对人体有害。KOH活化不仅极大地增加了芦苇生物炭的比表面积和孔容,还在其表面引入了大量-OH和-COOH等活性官能团。吸附实验表明,KOH改性生物炭对Ni²⁺的最大吸附容量高达150mg/g,是未改性生物炭的8倍。XPS和FTIR分析揭示,吸附机理包括:表面-OH和-COOH的络合、与K⁺等碱金属离子的离子交换,以及在生物炭碱性表面微区形成的Ni(OH)₂沉淀。连续120天的柱实验模拟了该材料在PRB中的应用。在进水Ni²⁺浓度为10mg/L、空床接触时间30分钟的条件下,出水Ni²⁺浓度始终低于0.1mg/L(达标排放标准)。填料柱的渗透系数随时间下降缓慢,显示了良好的水力性能。该研究为利用废弃芦苇资源化制备高性能镍吸附剂,并将其应用于地下水原位修复提供了科学依据。
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