新型LDHs基缓释碳源的制备及应用

摘要：

以羟甲基纤维素钠(CMC)为负电离子,选用4种金属离子(Fe3+、Al3+、Ni2+、Mg2+),以共沉淀法制备4种基于层状双金属化合物(LDHs)的缓释碳源材料.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和缓释性能分析,筛选出释碳量大、稳定缓释的FeNi-LDH-CMC碳源材料.通过响应面实验确定了 FeNi-LDH-CMC、聚乙烯醇(PVA)、CMC的最佳质量分数为7.77％、4.02％、1.02％,此时制备的LDHs基滤料释碳系数为4.40,最大COD释放值为320.96 mg·g-1.最后构建反硝化生物滤池,对模拟低碳氮比废水进行脱氮处理.结果表明,HRT=3h时,反硝化滤池对TN平均去除率仅为32.4％,氮负荷为(0.0960±0.0082)kg·m-3·d-1 N,而投加LDHs基滤料使滤池TN去除率提高了 35.32％—38.46％,氮负荷提高了(0.118±0.0092)kg·m-3·d-1 N;在投加LDHs基滤料后,5种反硝化功能基因(napA、narG、nirS、nirK、nosZ)的丰度均有显著增加(P＜0.05),提高了反硝化的各个阶段脱氮效率.研究结果表明LDHs基缓释碳源在反硝化滤池中可强化低碳氮比废水深度脱氮,是一种潜在应用于废水深度脱氮的新型材料.

关键词：羟甲基纤维素钠(CMC)、层状双金属化合物(LDHs)、缓释碳源、深度脱氮

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分类号：TB332;X703.1;TQ050.4+3

资助基金：国家自然科学基金;江苏省优秀青年基金;水体污染控制与治理科技重大专项

在线出版日期：2023-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：3840-3854