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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 被引量：5
1
作者 何李文泽 陈钰 +3 位作者 孙飞 李艳君 杨顺生 张志鹏 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期3288-3300,共13页
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,... 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. 展开更多
关键词 净水污泥 水热 镧改性 底泥 内源磷 固定
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芬顿氧化钙体系联合DDBAC对污泥脱水性能的影响 被引量：6
2
作者 王杰 陈钰 +2 位作者 赵玉婷 何李文泽 刘颖 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1424-1431,共8页
在pH为3和5的条件下,研究了芬顿氧化钙体系联合十二烷基二甲基苄基氯化铵(DDBAC)对污泥破解效果及脱水性能的影响,以期减少CaO的用量并同时提高芬顿反应的适用pH。以脱水泥饼含水率(WC)、毛细吸水时间(CST)、过滤时间(TTF)、污泥沉降比(... 在pH为3和5的条件下,研究了芬顿氧化钙体系联合十二烷基二甲基苄基氯化铵(DDBAC)对污泥破解效果及脱水性能的影响,以期减少CaO的用量并同时提高芬顿反应的适用pH。以脱水泥饼含水率(WC)、毛细吸水时间(CST)、过滤时间(TTF)、污泥沉降比(SV)和胞外聚合物(EPS)中蛋白质(PN)与多糖(PS)的含量作为评价指标,对DDBAC投加量做单因素分析,找出其最佳投加量;并比较在不同pH条件下,DDBAC对污泥脱水性能的影响。结果表明,在pH为3条件下,H2O2、Fe2+、CaO、DDBAC投加量分别为60、30、60、60 mg·g^(-1)(DS)时,污泥脱水效果最佳,其WC为68.57%、CST为24 s、TTF为44 s、SV为72%。最佳脱水条件污泥EPS中的PN、PS总量大幅降低,其中T-EPS含量变化相较于S/L-EPS与污泥脱水性能的变化有更强的联系。在pH为5的条件下,该联合体系也有较好的脱水效果,对芬顿体系在弱酸性环境下使用有一定的参考价值。该联合体系能有效降低CaO的用量,同时能避免处理后的污泥pH过高、易板结的问题,且不会造成二次污染。 展开更多
关键词 污泥脱水 芬顿 氧化钙 十二烷基二甲基苄基氯化铵 胞外聚合物 脱水性能
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碱水热净水污泥吸附剂对氨氮的吸附性能 被引量：4
3
作者 何李文泽 陈钰 +2 位作者 赵玉婷 李艳君 杨顺生 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期82-87,共6页
以净水污泥为原料,外加氢氧化钠溶液,采用水热炭化法在不同温度、时间和碱含量下,制备出碱水热净水污泥吸附剂,并用于去除水中氨氮。通过正交实验结果得到,在水热温度210℃、氢氧化钠质量分数5%、反应时间6h条件下制备的吸附剂对氨氮吸... 以净水污泥为原料,外加氢氧化钠溶液,采用水热炭化法在不同温度、时间和碱含量下,制备出碱水热净水污泥吸附剂,并用于去除水中氨氮。通过正交实验结果得到,在水热温度210℃、氢氧化钠质量分数5%、反应时间6h条件下制备的吸附剂对氨氮吸附效果最好。采用SEM-EDS、BET、FTIR对吸附剂进行表征及解析,考察溶液pH、吸附时间、吸附剂投加量等因素对吸附性能的影响。结果表明,碱水热改性后硅铝比降低,钠元素含量提高,增加了阳离子交换容量。pH为中性时吸附效果最佳,升高温度更有利于吸附的进行。对实验数据进行动力学、等温模型拟合及热力学参数计算,发现吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich模型,对氨氮的吸附为吸热、熵增的自发反应,主要吸附机理为静电引力和阳离子交换。 展开更多
关键词 净水污泥 水热改性 氢氧化钠 氨氮 吸附
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热改性净水污泥对水体底泥磷的控释机制
4
作者 张志鹏 陈钰 +3 位作者 孙飞 何李文泽 李艳君 唐敬祥 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期34-47,共14页
本研究以净水污泥为原料,通过400℃、4 h煅烧制备了热改性净水污泥。探讨了其对水体中磷酸盐的吸附特性,以及在不同投加量(2.5%、5%、10%)下热改性净水污泥对底泥中磷的控释及形态影响。同时结合SEM、BET等表征手段,探究了WTS_(400-4)... 本研究以净水污泥为原料,通过400℃、4 h煅烧制备了热改性净水污泥。探讨了其对水体中磷酸盐的吸附特性,以及在不同投加量(2.5%、5%、10%)下热改性净水污泥对底泥中磷的控释及形态影响。同时结合SEM、BET等表征手段,探究了WTS_(400-4)对底泥中磷的稳定机理。结果表明,WTS_(400-4)相比WTS具有更发达的孔隙结构及比表面积,增强了对磷酸盐的吸附能力。吸附过程符合准二级动力学模型,Freundlich模型更适用于描述WTS_(400-4)吸附磷酸盐的过程,其中参数n>1,说明WTS_(400-4)对磷酸盐的吸附容易进行。WTS_(400-4)的添加会使底泥中弱吸附态磷(NH4Cl-P)、氧化还原敏感态磷(BD-P)和有机磷(Org-P)等不稳定态磷向稳定的金属氧化物结合态磷(NaOH-rP)转变,且其转化量会随着WTS_(400-4)投加量的增加而增加,有助于抑制底泥磷向上覆水释放。此外,WTS_(400-4)的添加可降低底泥中WSP(水溶性磷)和Olsen-P(碳酸氢钠可提取磷)这2种生物有效磷含量。WTS_(400-4)添加入底泥,一方面可以降低底泥中潜在活性磷和生物有效磷含量,降低底泥内源磷向上覆水释放的风险,另一方面可以通过WTS_(400-4)的吸附作用直接去除间隙水中的磷,从而降低上覆水和间隙水之间的磷浓度梯度,进而抑制磷从间隙水向上覆水中释放。结果表明,WTS_(400-4)可作为底泥改良剂用以控制水体和底泥的磷含量。 展开更多
关键词 净水污泥 热改性 吸附 底泥 内源磷控释
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不同水热条件对污泥中氮磷钾及重金属的影响
5
作者 赵玉婷 陈钰 +1 位作者 何李文泽 王杰 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期95-102,共8页
该文分别设置不同反应温度(120、150、180、210、240℃)和不同反应停留时间(0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 h),采用控制变量法对污泥进行水热处理。研究水热处理对污泥中氮、磷、钾含量及重金属形态分布的影响,且对重金属进行风险评估。结果... 该文分别设置不同反应温度(120、150、180、210、240℃)和不同反应停留时间(0.5、1.0、2.0、4.0、8.0 h),采用控制变量法对污泥进行水热处理。研究水热处理对污泥中氮、磷、钾含量及重金属形态分布的影响,且对重金属进行风险评估。结果表明,随着水热处理温度升高和时间延长,滤液的p H值逐渐降低,溶解性COD(SCOD)浓度逐渐升高。此外,液相中总氮(TN)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)、总磷(TP)、磷酸盐(PO_(4)^(3-))浓度呈现递增趋势,而固相中总氮和钾呈现递减趋势。固相产物中OP向IP转化,NAIP向AP转化,TP、IP和AP含量升高,OP和NAIP含量下降。水热处理对Cu、Ni、Zn、Pb 4种重金属具有稳定化作用,Zn由极高污染风险等级降为高污染风险等级,Cu由中度污染风险降为低污染风险,Ni和Pb的风险值都有所下降。总体来说,水热温度对污泥的影响效果比水热时间更显著。 展开更多
关键词 污泥 水热处理 氮 磷 钾 重金属 风险评估
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