地下水厂泥饼的活化及其负载滤料去除水中氨

摘要：

为了将富含锰(Mn)的地下水厂泥饼回收应用于催化氧化去除水中氨(NH4+-N),对泥饼催化氧化活性形成(简称活化)过程进行优化,探究活化泥饼除NH4+-N效能与机理,并考察其负载滤料实际运行效果.结果表明:活化的最优条件为每克泥饼投加1.5mg NH4+与0.5mgMn2+,NH4+-N去除速率最大可达 0.243mg/(g?h).活化泥饼与挂膜形成的活性滤膜相比已形成了较高的催化氧化活性.活化泥饼对 NH4+-N 的去除过程符合一阶幂律动力学模型.在298.15K～318.15K,NH4+-N的催化氧化活化能为 10.70kJ/mol.在滤柱实验中通入 1.5mg/LNH4+-N,地下水及自来水的启动时间分别为 9 和 13d,最大去除效率可达到 93.5%和 82.42%.通过SEM、EDS和XPS分析发现,活化过程使得泥饼表面形成丰富的孔隙并发生了锰氧化物(MnOx)沉积.推测活化泥饼除NH4+-N主要通过活化过程中锰自催化氧化形成MnOx,进而催化氧化氨形成硝氮,最终脱附去除.活化泥饼不含大肠杆菌等致病微生物且没有重金属析出风险,是一种经济高效且清洁环保的水处理材料.

关键词：地下水厂、泥饼、氨、催化氧化、锰氧化膜

所属期刊栏目：43

分类号：X705(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金;陕西省教育厅重点科学研究计划项目

在线出版日期：2023-08-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：4024-4031