改性给水厂残泥-海藻酸钠胶珠对水中氨氮和磷的吸附特征

作     者：付广义 陈翀宇 周霜 钟宇 赵媛媛 许友泽 

作者机构：湖南省环境保护科学研究院水污染控制技术湖南省重点实验室 湖南大学环境科学与工程学院 

出 版 物：《环境化学》 (Environmental Chemistry)

年 卷 期：2021年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：湖南省重点研发计划项目(2018SK2013 2018SK2023)资助 

主　　题：给水厂残泥 海藻酸钠 氨氮和磷 吸附与解吸 

摘      要：为解决粉末状给水厂残泥（WTR）作为吸附材料用于水处理工艺时存在的沉降性能差、易堵塞以及难以二次回收利用等问题．本文以粉末状WTR为主体研究对象，采用酸、碱、盐以及联合热焙烧复合改性和海藻酸钠包埋法制备了给水厂残泥-海藻酸钠胶珠（WTR-SA）．采用XRD、FTIR、SEM-EDS等多种表征手段分析改性WTR-SA胶珠的结构变化，并考察了改性WTR-SA对氨氮和磷的吸附与解吸附特征．结果表明WTR在改性与包埋后的表面晶型结构基本不发生改变，铁、铝仍以较活性较高的不定形态存在；包埋WTR后产生了新的—OH峰，C元素含量明显减少，Al、Fe、Si等吸附有效成分比例增高；吸附性能对比分析结果表明改性WTR-SA对氨氮和磷的吸附率从分别从22.34%和77.13%提升到95.14%和98.31%；吸附过程整体表现为“快吸附、慢平衡两个阶段，氨氮和磷吸附效果最佳时间分别为24 h和72 h,pH均为中性偏弱酸性，温度为25℃，吸附剂投加量为10 g·L;；改性WTR-SA胶珠对氨氮的吸附属于放热反应，而对磷的吸附与之相反；采用0.08 mol·L;的氢氧化钠对吸附磷后的改性WTR-SA的解吸附效果最佳，且重复使用4次后吸附剂的质量损失率低于15%，其再生率仍有85%以上，而对于吸附氨氮后的改性WTR-SA胶珠，氢氧化钠最佳解析浓度为0.04 mol·L;．重复4次后吸附剂的质量损失率低于14%，其再生率最高可达91.2%.