铁锰污泥基生态陶粒对水中氨氮的去除OA

【目的】为避免重金属泄漏及铁锰资源浪费,同时提升生态处理系统中陶粒基质的氨氮去除性能,以铁锰污泥和高岭土作为原料,辅以生物质和黏结剂,制备出铁锰污泥基生态陶粒。【方法】采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDS)和X射线多晶衍射(XRD)分析等手段对该陶粒的结构进行了表征,研究了该陶粒对氨氮的去除效能及影响因素,并采用Zeta电位、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对陶粒吸附氨氮的机理进行了初步探究。【结果】该陶粒的密度、盐酸可溶率、强度等指标均达到水处理用基质材料的标准要求,陶粒的比表面积为1.986 m^(2)/g,对氨氮的最大去除率可达到48.1%,且温度(5~35℃)、pH值(3~11)和共存阳离子(Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Mg2+)等对氨氮的去除效果影响较小。动力学试验和吸附等温试验结果表明,该陶粒对氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型,理论最大吸附量为1.738 mg/g。机理分析结果表明,陶粒对氨氮的吸附去除并非完全依靠静电作用,而同时通过陶粒中Fe—O、Mn—O等极性键与氨氮形成配位键来吸附去除。【结论】铁锰污泥基生态陶粒可有效去除水中氨氮,并实现铁锰污泥的资源化利用。