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钙铝黄长石陶粒改性及处理含锰废水效能

秦娟 杨尚文 鲍雨晴 吴妤婕 蔡琳 文倩

陈国庆, 高继慧, 龚泽儒, 高建民, 秦裕琨. 复合喷动塔内蒸发特性的数值模拟与实验研究[J]. 环境工程, 2009, 27(6): 79-84. doi: 10.13205/j.hjgc.200906024
引用本文: 秦娟, 杨尚文, 鲍雨晴, 吴妤婕, 蔡琳, 文倩. 钙铝黄长石陶粒改性及处理含锰废水效能[J]. 环境工程, 2022, 40(8): 47-54. doi: 10.13205/j.hjgc.202208006
QIN Juan, YANG Shangwen, BAO Yuqing, WU Yujie, CAI Lin, WEN Qian. MODIFICATION OF GEHLENITE CERAMSITE AND ITS TREATMENT EFFICIENCY ON MANGANESE-CONTAINING WASTEWATER[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2022, 40(8): 47-54. doi: 10.13205/j.hjgc.202208006
Citation: QIN Juan, YANG Shangwen, BAO Yuqing, WU Yujie, CAI Lin, WEN Qian. MODIFICATION OF GEHLENITE CERAMSITE AND ITS TREATMENT EFFICIENCY ON MANGANESE-CONTAINING WASTEWATER[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2022, 40(8): 47-54. doi: 10.13205/j.hjgc.202208006

钙铝黄长石陶粒改性及处理含锰废水效能

doi: 10.13205/j.hjgc.202208006
基金项目: 

江苏省自然科学基金青年项目(BK20180955)

2021年南通大学大学生创新训练计划项目(2021104)

国家自然科学基金青年项目(51802162)

详细信息
    通讯作者:

    秦娟(1988-),女,博士,讲师,主要研究方向为固体废弃物资源化利用、废水处理。qinjuan880816@ntu.edu.cn

MODIFICATION OF GEHLENITE CERAMSITE AND ITS TREATMENT EFFICIENCY ON MANGANESE-CONTAINING WASTEWATER

  • 摘要: 以工业固体废弃物造纸白泥和粉煤灰为原料,通过煅烧制备钙铝黄长石陶粒,再经NaOH溶液水热反应法改性,用于含锰废水的吸附处理。利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对改性前后的陶粒进行表征,探讨陶粒水热改性机制。检测不同NaOH溶液浓度以及水热反应温度改性后陶粒的静态吸附除锰效能,并与改性前陶粒对比,确定最佳水热改性条件,并探索改性陶粒吸附除锰机理。结果表明:改性后陶粒的主矿物相仍为钙铝黄长石,但部分Ca元素被活化,生成新物相Ca(OH)2,提高了陶粒本身碱性,继而使锰去除率显著提高,吸附平衡时间明显缩短。4,3 mol/L的NaOH溶液浓度以及160 ℃的水热温度分别为2种陶粒的最佳改性条件;改性后陶粒除锰可以在10~15 min内达到吸附平衡,锰去除率接近100%。吸附过程中,Mn2+与OH-生成白色Mn(OH)2沉淀,然后被氧化为黑褐色的MnO(OH)2,最终被陶粒表面均匀吸附,实现了固体废弃物资源化利用,达到以废治废的目的。
  • [1] AN Q,ZHANG C Y,ZHAO B,et al.Insight into synergies between Acinetobacter sp.AL-6 and pomelo peel biochar in a hybrid process for highly efficient manganese removal[J].The Science of the Total Environment,2021,793:148609.
    [2] 朱文雪,陈莹莹,张彬,等.水中Mn(Ⅲ)介导的头孢哌酮钠转化机制[J].环境化学,2020,39(8):2206-2216.
    [3] BEUKES N J,SWINDELL E,WABO H.Manganese deposits of Africa[J].Episodes,2016,39(2):285.
    [4] TAN S G,GAO C H,YUAN H,et al.An antiperovskite compound with multifunctional properties:Mn3PdN[J].Journal of Solid State Chemistry,2021,302:122389.
    [5] ALI Z,SHAFIQ M,ASADABADI S J,et al.Magneto-electronic studies of anti-perovskites NiNMn3 and ZnNMn3[J].Computational Materials ence,2014,81(2):141-145.
    [6] AHSAN M Z,ISLAM M A,KHAN F A.Effects of sintering temperature on ac conductivity,permittivity,and permeability of manganese doped cobalt ferrite nanoparticles[J].Results in Physics,2020,19:103402.
    [7] DENG Y L,SHU J C,LEI T Y,et al.A green method for Mn2+ and NH4+-N removal in electrolytic manganese residue leachate by electric field and phosphorus ore flotation tailings[J].Separation and Purification Technology,2021,270(4):118820.
    [8] DROKE E A,LOERCH S C.Effects of parenteral selenium and vitamin E on performance,health and humoral immune response of steers new to the feedlot environment[J].Journal of Animal Science,1989,67(5):1350-1359.
    [9] SHU J C,WU H P,CHEN M J,et al.Fractional removal of manganese and ammonia nitrogen from electrolytic metal manganese residue leachate using carbonate and struvite precipitation[J].Water Research,2018,153(4):229-238.
    [10] 白凤明,黄廷林,程亚.无氧条件下复合锰氧化膜去除地下水中高浓度锰[J].环境工程学报,2019,13(4):878-884.
    [11] 马文婕,陈天虎,陈冬,等.δ-MnO2/沸石纳米复合材料同时去除地下水中的铁锰氨氮[J].环境科学,2019,40(10):4553-4561.
    [12] 唐章程,黄廷林,胡瑞柱,等.结晶造粒流化床同步去除水中铁、锰及硬度的中试实验[J].环境工程学报,2018,12(11):3090-3098.
    [13] GONG C H,WANG B,LIU B,et al.Facile in situ synthesis of nickel/cellulose nanocomposites:mechanisms,properties and perspectives[J].Cellulose,2014,21(6):4359-4368.
    [14] BAO X,WU Q L,TIAN J Y,et al.Fouling mechanism of forward osmosis membrane in domestic wastewater concentration:role of substrate structures[J].Chemical Engineering Journal,2019,370:262-273.
    [15] 李静,鲍东杰,王向宁,等.磁性纳米复合吸附剂PFM对铜的吸附性能与吸附机理研究[J].环境工程,2020,38(5):84-88.
    [16] 刘光明,卫文豪,杨开亮,等.水体中Mn(Ⅱ)的去除——氧化结合吸附法[J].上海海事大学学报,2020,41(2):123-126.
    [17] 唐朝春,陈惠民,刘名,等.ZnAl和MgAl水滑石吸附废水中磷的研究进展[J].化工进展,2015,34(1):245-251.
    [18] 魏婷,牛丽君,张光明,等.三元复合吸附剂Ce-Zr-Zn对水中低浓度磷的吸附性能及其机理[J].环境工程学报,2020,14(11):2938-2945.
    [19] 曾辉平,于亚萍,吕赛赛,等.基于铁锰泥的除砷颗粒吸附剂制备及其比较[J].环境科学,2019,40(11):5002-5008.
    [20] ZENG Q,WANG Y X,XIE S H,et al.Drinking-water disinfection by-products and semen quality:a cross-sectional study in china[J].Environ Health Perspect,2014,122(7):741-746.
    [21] 李鹏飞,毛林清,陈胡星.陶粒对铬的固化及其机制研究[J].环境工程,2018,36(11):118-122.
    [22] 向洋,张翔凌,雷雨,等.不同合成条件对ZnAl-LDHs覆膜改性生物陶粒除磷效果的影响[J].环境科学,2018,39(5):2184-2194.
    [23] 赵媛媛,刘丹妮,戴友芝,等.给水厂残泥免烧陶粒对Pb与Cd的吸附特征[J].环境科学研究,2019,32(7):1250-1258.
    [24] 黄志华,杨佘维,汪永红,等.基于新型陶粒催化剂的H2O2/O3多相催化氧化体系降解刚果红的研究[J].环境工程,2016,34(7):82-87.
    [25] HU X F,JARNERUD T,KARASEV A,et al.Utilization of fly ash and waste lime from pulp and paper mills in the argon oxygen decarburization process[J].Journal of Cleaner Production,2020,261:121182.
    [26] 彭晓月,宋菊林.造纸厂碱回收白泥原位改性固化处理技术[J].施工技术,2018,47(增刊4):1127-1130.
    [27] 刘定平,黄俊钦,夏松.造纸白泥旋流雾化脱硫除尘一体化技术试验研究[J].工业炉,2019,41(3):11-16.
    [28] LIU J,SHI N,WANG T,et al.Significant enhancement of VOCs conversion by facile mechanochemistry coupled MnO2 modified fly ash:mechanism and application[J].Fuel,2021,304(33):121443.
    [29] SADARANG J,NAYAK R K.Utilization of fly ash as an alternative to silica sand for green sand mould casting process[J].Journal of Manufacturing Processes,2021,68(3):1553-1561.
    [30] 宋萌珠,KAEWMEE P,JO G,等.聚合物改性粉煤灰制备多孔复合材料及其性能研究[J].环境工程,2020,38(8):27-33

    ,95.
    [31] QIN J,CUI C,CUI X Y,et al.Preparation and characterization of ceramsite from lime mud and coal fly ash[J].Construction and Building Materials,2015,5(oct.1):10-17.
    [32] YATONGCHAI C,THAVORNYUTIKARN B.Conversion of lime mud waste to hydroxyapatite biomaterials[J].Materials Chemistry and Physics,2021,5:124544.
    [33] ZHANG L,ZHANG L,DONG X,et al.The effect and mechanism of Si/Al ratio on microstructure of zeolite modified ceramsite derived from industrial wastes[J].Microporous and Mesoporous Materials,2021,311:110667.
    [34] MI H C,YI L S,WU Q,et al.Preparation of high-strength ceramsite from red mud,fly ash,and bentonite[J].Ceramics International,2021,47(13):18218-18229.
    [35] LI X G,WANG P Q,QIN J Y,et al.Mechanical properties of sintered ceramsite from iron ore tailings affected by two-region structure[J].Construction and Building Materials,2020,240:117919.
    [36] QIN J,YANG C M,CUI C,et al.Ca2+ and OH- release of ceramsites containing anorthite and gehlenite prepared from waste lime mud[J].Journal of Environmental Sciences,2016,47(9):91-99.
  • 期刊类型引用(9)

    1. 徐安宁,王咏薇,吕亚宁,左天赐,戴泽凯,孟新杰,陈磊. 山地地形对喀左PM_(2.5)重污染事件的影响模拟. 环境科学学报. 2025(02): 380-393 . 百度学术
    2. 苟爱萍,李皖新,王江波. 重庆市绿色空间景观格局与PM_(2.5)浓度时空相关性. 地球科学与环境学报. 2024(01): 25-37 . 百度学术
    3. 姚宇坤,杨振亚,陈凤,李国平. 江苏东南部典型城市臭氧污染特征与成因分析. 资源节约与环保. 2024(01): 95-100 . 百度学术
    4. 王桂霞,王妍然,孟赫,丁椿,邱晓国,张淼,许杨,解军. 山东省PM_(2.5)污染现状及预报效果对比分析. 环境监控与预警. 2024(02): 31-38 . 百度学术
    5. 韩力慧,兰童,程水源,王迎澳,齐超楠,田健,王海燕,韩登越,王慎澳. 唐山市PM_(2.5)和O_3的演变特征及其对大气复合污染的协同影响. 环境科学. 2024(08): 4385-4397 . 百度学术
    6. 谢金林,曹良中,张智,王妍,张辉,李澜,徐少文. PM_(2.5)浓度时空分布特征及驱动因子分析——以华中地区为例. 绿色科技. 2024(18): 163-169+179 . 百度学术
    7. 郑常准,赵锦慧,曾荣俊,唐豪,林铭淋,方艺霖. 宜荆荆地区2020—2022年大气污染物时空变化特征分析. 湖北大学学报(自然科学版). 2024(06): 820-830 . 百度学术
    8. 高衍新,孙文,杜英林,张晓. 气温与PM_(2.5)交互作用对呼吸系统疾病就诊风险的影响研究:基于山东省四城市分析. 环境卫生学杂志. 2023(01): 30-36 . 百度学术
    9. 张伶俐,王纯,郭栋,王冀. 大气环流异常对吉林省霾污染的影响. 气象灾害防御. 2023(04): 13-17 . 百度学术

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  • 收稿日期:  2021-10-07
  • 刊出日期:  2022-11-08

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