镧改性净水污泥水热炭对水体中磷的吸附特性及底泥内源磷的固定

作     者：何李文泽 陈钰 孙飞 李艳君 杨顺生 张志鹏 HE Li-wenze;CHEN Yu;SUN Fei;LI Yan-jun;YANG Shun-sheng;ZHANG Zhi-peng

作者机构：西南交通大学土木工程学院成都阝610031 西南交通大学地球科学与环境工程学院成都610031 四川省地质矿产勘查开发局成都水文地质工程地质中心成都610081 

出 版 物：《环境科学》 (Environmental Science)

年 卷 期：2023年第44卷第6期

页      面：3288-3300页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 083001[工学-环境科学] 08[工学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(21705133)。 

主　　题：净水污泥 水热 镧改性 底泥 内源磷 固定 

摘      要：以净水污泥和氯化镧为原料,通过一步水热炭化同时负载镧,制备了镧改性净水污泥水热炭.采用SEM-EDS、BET、FTIR、XRD和XPS对材料进行表征,考察溶液初始pH、吸附时间、吸附等温线和吸附动力学等,研究其对水体磷酸盐的吸附特性.结果表明,制备的材料相比净水污泥原泥,比表面积和孔容孔径有明显提高,磷吸附量大幅提升.吸附过程符合准二级动力学模型,Langmuir模型拟合对磷的最大吸附量达到72.69 mg·g^(-1).主要吸附机制为静电引力和配体交换.镧改性净水污泥水热炭添加入底泥,可以有效控制底泥内源磷向上覆水的释放.分析底泥磷形态,水热炭的添加促使底泥中不稳定的NH_(4)Cl-P、BD-P和Org-P向非常稳定的HCl-P转变,降低了底泥中潜在活性磷含量,同时也大幅降低了底泥中生物有效磷含量.说明镧改性净水污泥水热炭可以有效吸附去除水体磷酸盐,同时也可作为底泥改良材料,有效稳定底泥内源磷,控制水体磷含量.