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本研究以人工湿地除磷填料的开发为目的,将氨基功能高分子复合材料以混料方式制备氨基免烧陶粒,应用单因素实验确定粉煤灰、水泥、生石灰、石膏、氨基材料、氢氧化钠六种原料的较优掺量范围,再以Plackett-Burman实验设计筛选具有显著除磷效应的原料因子,通过Box-Behnken Design响应面法建立数学回归模型,考察显著原料因子对除磷效果的交互影响,计算最优的原料掺量,制备得到具有氨基功能的除磷免烧陶粒;以未添加氨基材料的普通免烧陶粒作对照,研究氨基陶粒和免烧陶粒的吸附除磷特性。配料实验结果表明:在单因素实验优选的原料掺量范围内,以磷去除率和颗粒强度为响应指标,采用Plackett-Burman实验设计筛选出对磷去除率显著影响的因子为粉煤灰和石膏,p值分别为0.0030和0.0418,对颗粒强度显著影响的因子是水泥、生石灰、石膏、氢氧化钠,p值分别为0.0001、0.0001、0.0120、0.0001;并根据原料的显著除磷效应排序筛选出粉煤灰、水泥、石膏、氢氧化钠做进一步的原料掺量优化。通过Box-Behnken Design(BBD)响应面分析,粉煤灰和石膏、粉煤灰和氢氧化钠对响应值磷去除率有显著的交互影响,p值分别为0.0108和0.0295;通过数学回归模型方程拟合的最优原料掺量为:粉煤灰60 g(54.5%)、水泥15 g(13.6%)、生石灰15 g(13.6%)、石膏3 g(2.7%)、氨基材料2 g(1.8%)、氢氧化钠15 g(13.6%)。吸附实验结果表明:添加了氨基材料的氨基陶粒和未添加氨基材料的免烧陶粒,对磷的吸附过程均符合Langmuir等温吸附模型;且二者对磷的吸附符合准二级动力学模型,理论饱和吸附量分别为0.0561 mg/g和0.0229 mg/g;吸附热力学0、、,表明氨基陶粒对磷的吸附过程是自发吸热熵增的过程。对氨基陶粒和免烧陶粒的等温吸附特性和吸附动力学特性做配对样本显著性差异t检验,两组数据检验的R2分别为0.998和0.937,相关性较强,且二者存在显著差异,p值分别为0.094和0.000。