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过渡金属离子活化地下水厂泥饼除氨效能及机理
1
作者 刘晓丹 殷芳青 +4 位作者 程亚 黄廷林 熊子康 文刚 丁正华 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第4期1272-1281,共10页
因地下水厂泥饼含锰氧化物能够回收作为催化氧化去除水中氨的潜力材料,而过渡金属元素能使锰氧化物提高催化活性,故本研究在此基础上探究了5种过渡金属离子(Mn^(2+)、Fe^(2+)、Cu^(2+)、Co^(2+)、Ni^(2+))对泥饼催化氧化除氨活性形成(活... 因地下水厂泥饼含锰氧化物能够回收作为催化氧化去除水中氨的潜力材料,而过渡金属元素能使锰氧化物提高催化活性,故本研究在此基础上探究了5种过渡金属离子(Mn^(2+)、Fe^(2+)、Cu^(2+)、Co^(2+)、Ni^(2+))对泥饼催化氧化除氨活性形成(活化)的影响,并将活化效果最佳的泥饼负载石英砂滤料,考察其实际运行效果。结果表明:同时投加2种不同的过渡金属离子及单独投加Cu^(2+)、Co^(2+)、Ni^(2+)时会抑制泥饼形成除氨活性,而单独投加Mn^(2+)或Fe^(2+)时会促进其形成良好除氨活性。其中每克泥饼投加0.5 mg Fe^(2+)能够使泥饼形成最好活性,在该条件下泥饼催化氧化除氨的能力提高近30%,氨去除速率可达0.234 mg/(g·h)。将该活化条件下泥饼负载滤料后,可使滤柱启动时间缩短近10 d,连续运行13 d后氨去除率稳定达到96.7%,且滤料在实际地下水和地表水环境下均适用。通过表征分析,泥饼经过Fe^(2+)活化后生成更多以Fe_(2)O_(3)和FeOOH形态为主的铁物相,其中FeOOH中的氧原子活性位点活跃,利于与反应体系中的氨反应;Mn(Ⅲ)、金属—O及金属—OH的含量上升,增强了泥饼催化氧化活性。活化后泥饼及其反应后溶液中均不含有致病微生物,重金属元素未超标,将其负载滤料应用后出水水质良好。该技术为高效利用废物资源及提高水厂除氨效率提供新思路,具备实际应用价值。 展开更多
关键词 地下水厂泥饼 过渡金属离子 催化氧化 氨 锰氧化物
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亚热带水库水质特征及沉积物内源污染研究 被引量：15
2
作者 王斌 黄廷林 +4 位作者 陈凡 杨鹏程 叶焰中 翟振起 周碧雯 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期4829-4836,共8页
为探究沉积物内源污染对亚热带分层型水源水库(茜坑水库)夏季水质的影响,采用现场监测和室内模拟相结合的研究手段,于2020年5~9月对茜坑水库深水区水温、溶解氧、氮磷等进行了监测,并采用静态实验模拟法分析了茜坑水库沉积物的耗氧速率... 为探究沉积物内源污染对亚热带分层型水源水库(茜坑水库)夏季水质的影响,采用现场监测和室内模拟相结合的研究手段,于2020年5~9月对茜坑水库深水区水温、溶解氧、氮磷等进行了监测,并采用静态实验模拟法分析了茜坑水库沉积物的耗氧速率及沉积物中氮磷的释放通量.原位监测结果表明,5~9月,茜坑水库水温和溶解氧均处于分层状态,该时期水库底层水体溶解氧含量较低,为沉积物内源污染物的厌氧释放提供了条件;分层期底层水体氨氮和总磷浓度显著高于表层和中层(P<0.01),相应的表层水体氨氮和总磷平均浓度分别为0.062mg/L和0.033mg/L,中层为0.058mg/L和0.037mg/L,底层为0.242mg/L和0.052mg/L.静态模拟实验结果表明,水体及沉积物耗氧均符合零级反应动力学模型(R^(2)分别为0.987,0.989),其中沉积物的耗氧速率处于较高水平,为1.03g/(m^(2)·d),约为水体的1.45倍;沉积物耗氧诱发等温层溶解氧降低并伴随沉积物内源污染释放,其中氨氮的释放极值为0.261mg/L,平均释放通量为7.36mg/(m^(2)·d),总磷的释放极值为0.108mg/L,平均释放通量为2.20mg/(m^(2)·d).内源氨氮和总磷的释放对水体贡献率分别可达27.98%和38.92%,沉积物氮磷释放对水库水质影响显著. 展开更多
关键词 水库 热分层 水质特征 沉积物 内源污染
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