改性黑臭河道沉积物对营养盐去除的研究     

刘星  柳文莉  陈星  姜霞  郭冀峰  陆莹  黄威 《湖泊科学》2019,31(5):1229-1238

为研究黑臭河道沉积物资源化利用方式，评估沉积物资源化以后对营养盐去除效果和研究其去除机制，以北京市某黑臭河道沉积物（S）为供试样品，对其进行氧化并负载金属离子改性，最终得到氧化-载钠改性沉积物（MS）.选取S和MS两种材料，评估其对氮和磷的去除效果，通过采用动力学、热力学等手段，进一步阐明改性材料对氮、磷去除机制.结果表明，在环境温度为35℃，固液比1：50（g：ml）的条件下，经氧化-载钠联合改性材料对氮（初始浓度20 mg/L）的去除效果均达到90%以上，其中对磷（初始浓度10 mg/L）的去除率最高可达98%；准二级动力学模型能更好的描述改性材料的吸附动力学行为（R²>0.93），且动力学和吸附等温分析结果显示，Langmuir模型可以更好地描述两种材料的吸附等温线，改性材料对氮和磷的最大吸附量分别达到0.891和0.474 mg/g；热力学研究结果表明，吸附过程中，标准反应焓变（ΔH⁰）、标准反应熵变（ΔS⁰）均为正值，标准吉布斯自由能变（ΔG⁰）为负值，且随着温度的升高，ΔG⁰呈下降趋势.研究显示，MS具有更高的吸附性能，对氮、磷的吸附主要是材料表面活性吸附点位起主导作用，并且吸附过程是个吸热、自发进行的过程，更高的温度更有利于吸附.在同一温度下，随着氮、磷初始浓度的增加，MS对氮、磷的解吸比吸附过程更容易发生.  相似文献