中文核心期刊
CSCD来源期刊(核心库)
中国科技核心期刊
RCCSE中国核心学术期刊
JST China 收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

净水厂污泥/河道淤泥混合煅烧制备除磷材料及其除磷性能研究

金弘毅 唐雪平 庄马展 龚春明 吴小海 李飞 周真明

金弘毅, 唐雪平, 庄马展, 龚春明, 吴小海, 李飞, 周真明. 净水厂污泥/河道淤泥混合煅烧制备除磷材料及其除磷性能研究[J]. 环境工程, 2023, 41(8): 209-217. doi: 10.13205/j.hjgc.202308027
引用本文: 金弘毅, 唐雪平, 庄马展, 龚春明, 吴小海, 李飞, 周真明. 净水厂污泥/河道淤泥混合煅烧制备除磷材料及其除磷性能研究[J]. 环境工程, 2023, 41(8): 209-217. doi: 10.13205/j.hjgc.202308027
JIN Hongyi, Tang Xueping, Zhuang Mazhan, Gong Chunming, Wu Xiaohai, LI Fei, ZHOU Zhenming. PREPARATION OF PHOSPHORUS REMOVAL MATERIAL BY CALCINATION OF WATER TREATMENT PLANT SLUDGE AND RIVER SILT AND ITS PERFORMANCE[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2023, 41(8): 209-217. doi: 10.13205/j.hjgc.202308027
Citation: JIN Hongyi, Tang Xueping, Zhuang Mazhan, Gong Chunming, Wu Xiaohai, LI Fei, ZHOU Zhenming. PREPARATION OF PHOSPHORUS REMOVAL MATERIAL BY CALCINATION OF WATER TREATMENT PLANT SLUDGE AND RIVER SILT AND ITS PERFORMANCE[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2023, 41(8): 209-217. doi: 10.13205/j.hjgc.202308027

净水厂污泥/河道淤泥混合煅烧制备除磷材料及其除磷性能研究

doi: 10.13205/j.hjgc.202308027
基金项目: 

福建省自然科学基金项目(2019J01052)

国家自然科学基金项目(51878300)

详细信息
    作者简介:

    金弘毅(1998-),男,研究生,主要研究方向为水体富营养化控制理论与技术的研究。2442344482@qq.com

    通讯作者:

    周真明(1981-),男,教授,主要研究方向为水环境修复理论与技术的研究。zhenming@hqu.edu.cn

PREPARATION OF PHOSPHORUS REMOVAL MATERIAL BY CALCINATION OF WATER TREATMENT PLANT SLUDGE AND RIVER SILT AND ITS PERFORMANCE

  • 摘要: 为探索净水厂污泥(WTPS)与河道淤泥(RS)资源化利用新途径,研究了将其混合煅烧制备除磷材料(C-WTPS/RS)可行性,优化了原料混合比及煅烧温度,分析了C-WTPS/RS除磷性能的主要影响因素,探明了C-WTPS/RS除磷的吸附类型。结果表明:煅烧时间为1 h时,WTPS与RS最佳原料混合比(干重)为5∶5,最佳煅烧温度为600 ℃,制备得到C-WTPS/RS磷吸附量可达0.707 mg/g(正磷酸盐初始浓度为2 mg/L),且C-WTPS/RS不向水体释放氨氮和有机物。C-WTPS/RS除磷效果随着投加量的增加而提高;反应温度为15~25 ℃,C-WTPS/RS除磷效果随着反应温度的升高而提高,反应温度为25~35 ℃,C-WTPS/RS除磷效果受反应温度影响较小;C-WTPS/RS除磷效果在溶液pH为3~9范围较为稳定,溶液pH>9时,WTPS/RS除磷效果呈下降趋势;SO2-4、Cl-和NO-3 3种阴离子对C-WTPS/RS吸附磷的过程影响较小,HCO-3对C-WTPS/RS除磷效果有一定抑制作用。热力学分析表明,C-WTPS/RS对磷的吸附是自发的吸热过程,C-WTPS/RS对磷的吸附动力学过程更符合拟二级动力学模型,吸附等温线符合Langmiur吸附等温模型,表明C-WTPS/RS除磷过程主要为单分子层化学吸附,同时伴随物理吸附,理论饱和磷吸附量为6.26 mg/g。
  • [1] SOK K,YUN H P,JAE B L,et al.Phosphorus adsorption behavior of industrial waste biomass-based adsorbent,esterified polyethylenimine-coated polysulfone-Escherichia coli biomass composite fibers in aqueous solution[J].Journal of Hazardous Materials,2020,400:123217.
    [2] YANG B,LIN H,Bartlett S L,et al.Partitioning and transformation of organic and inorganic phosphorus among dissolved,colloidal and particulate phases in a hypereutrophic freshwater estuary[J].Water Research,2021,196:117025.
    [3] 尹炜,王超,张洪,等.长江流域总磷问题思考[J].人民长江,2022,53(4):44-52.
    [4] 宋勇军,戚菁,刘立恒,等.程海湖夏冬季浮游植物群落结构与富营养化状况研究[J].环境科学学报,2019,39(12):4106-4113.
    [5] BROWN P,IKUMA K,ONG S K,et al.Biological phosphorus removal and its microbial community in a modified full-scale activated sludge system under dry and wet weather dynamics[J].Water Research,2022,217:118338.
    [6] MA H,GAO X L,CHEN Y H,et al.Fe(Ⅱ) enhances simultaneous phosphorus removal and denitrification in heterotrophic denitrification by chemical precipitation and stimulating denitrifiers activity[J].Environmental Pollution,2021,287:118338.
    [7] MA G S,CHEN J.Removal effects on nitrogen,phosphorus and COD in water body of Shanghu Lake ecological wetland in Taihu Lake watershed[J].Procedia Environmental Sciences,2011,10:2665-2670.
    [8] REN Y,ZHENG W,DUAN X,et al.Recent advances in electrochemical removal and recovery of phosphorus from water:a review[J].Environmental Functional Materials,2022,1(1):10-20.
    [9] ZHENG W,SUN Y,GU Y.Catalysis and adsorption of Zr-doped Fe3O4 nanoparticles provide a new strategy for diazinon removal and phosphorus recovery from aqueous solution[J].Journal of Environmental Chemical Engineering,2022,10(2):107153.
    [10] 仇付国,孙瑶,陈丽霞,等.给水厂铝污泥特性分析及吸附氮磷性能试验[J].环境工程,2016,34(4):54-59.
    [11] 朱元中,陶红,顾竹珺,等.底泥制备免烧结多孔材料对原水中磷的去除[J].净水技术,2017,36(2):78-82.
    [12] 刘啟迪,周真明,张红忠,等.煅烧改性净水厂污泥制备除磷材料工艺参数优化[J].华侨大学学报(自然科学版),2018,39(1):51-56.
    [13] WU H F,WANG J P,DUAN E G,et al.Study on the preparation of granular alum sludge adsorbent for phosphorus removal[J].Water Sci Technol,2019,79(12):2378-2386.
    [14] 肖继波,陈玉莹,瞿倩,等.高效除磷型底泥陶粒对水体中磷的去除特性[J].环境污染与防治,2018,40(10):1122-1125.
    [15] 国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M].4版.北京:中国环境科学出版社,2002.
    [16] LIU C J,LI Y Z,LUAN Z K,et al.Adsorption removal of phosphate from aqueous solution by active red mud[J].Journal of Environmental Sciences,2007,19(10):1166-1170.
    [17] TANTAWY M A.Characterization and pozzolanic properties of calcined alum sludge[J].Materials Research Bulletin,2015,61(1):415-421.
    [18] 向速林,龚聪远,楚明航,等.Mg-Al-Cl-LDH对磷的吸附性能及其机理[J].环境工程学报,2021,15(12):3865-3874.
    [19] 李迎春,董良飞,仝驰,等.稀土改性凹凸棒土对低浓度磷的吸附性能[J].环境工程学报,2021,15(10):3214-3222.
    [20] ZHANG S P,DING J,TIAN D Y.Incorporation of MIL-101 (Fe or Al) into chitosan hydrogel adsorbent for phosphate removal:performance and mechanism[J].Journal of Solid State Chemistry,2022,306:122709.
    [21] 简志强,周高婷,龚斌,等.微米零价铁去除磷酸盐效果与机理研究[J].环境工程技术学报,2021,11(5):927-934.
    [22] ASWIN K I,JEYASEELAN A,VISWANATHAN N,et al.Fabrication of lanthanum linked trimesic acid as porous metal organic frameworks for effective nitrate and phosphate adsorption[J].Journal of Solid State Chemistry,2021:122446.
    [23] 熊承旺,段宁,陶敏,等.氢氧化镧大孔水凝胶对磷的吸附特征研究[J].环境科学与技术,2021,44(9):58-63.
    [24] 段宁,吴依远,张银凤,等.硅藻土/沸石复合颗粒吸附材料脱氮除磷的吸附动力学及热力学分析[J].硅酸盐通报,2014,33(12):3151-3158.
    [25] 王新宇,张卫民,王玉罡,等.活性炭负载纳米零价铁-羟基磷灰石的制备及其对Mn(Ⅱ)的吸附性能[J].有色金属(冶炼部分),2022(11):97-104.
    [26] 曾凤美,孙丰文,孙恩惠,等.Fe2O3/PC功能化复合多孔炭材料的制备及除磷机理[J].环境科学学报,2021,41(9):3487-3496.
    [27] 郑凯,蒋善庆,武福平,等.给水厂污泥陶粒制备及其对氮磷吸附研究[J].环境污染与防治,2020,42(1):35-38.
    [28] 耿雅妮,任雪盈,巨龙,等.热改性铝污泥吸附除磷的动力学和热力学研究[J].应用化工,2018,47(7):1377-1381.
    [29] 刘艳芳,高玮,尹思婕,等.铁、锆改性生物炭对水中磷的吸附特性及机理研究[J].工业水处理,2022,42(11):153-161.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  40
  • HTML全文浏览量:  10
  • PDF下载量:  2
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2022-11-28
  • 网络出版日期:  2023-11-15

目录

    /

    返回文章
    返回