【摘 要】
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磷是生命所必需的基本元素之一,随着工业的快速发展,大量含磷废水被排入自然水体中,导致水体富营养化,水体环境恶化。层状双氢氧化物具有高效的吸附除磷作用,引起了广泛关注。本文采用乙醇辅助液相共沉淀法制备Ca-La-LDH复合材料,使用SEM、XRD、FTIR、XPS、BET、TGA和Zeta电位等方法对材料进行表征分析,采用静态吸附实验和溶出实验研究该材料对磷酸盐的吸附性能,进一步通过强化SBR系统除
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磷是生命所必需的基本元素之一,随着工业的快速发展,大量含磷废水被排入自然水体中,导致水体富营养化,水体环境恶化。层状双氢氧化物具有高效的吸附除磷作用,引起了广泛关注。本文采用乙醇辅助液相共沉淀法制备Ca-La-LDH复合材料,使用SEM、XRD、FTIR、XPS、BET、TGA和Zeta电位等方法对材料进行表征分析,采用静态吸附实验和溶出实验研究该材料对磷酸盐的吸附性能,进一步通过强化SBR系统除磷实验研究投加吸附剂的量对生物除磷效果的影响。结果表明Ca-La-LDH吸附剂呈白色粉末状,属于多晶相复合的介孔材料,不耐高温,表面呈现片层状,内部具有较多孔隙,比表面积达到136.93 m~2/g,有利于对磷酸盐的吸附,FTIR和XPS结果证明了该吸附剂能够吸附磷酸盐。Ca-La-LDH吸附剂的最大吸附容量为268.93 mg P/g,初始p H显著影响吸附剂的吸附容量,共存阴离子影响顺序为Si O32->CO32->SO42->HCO3->NO3->Cl-。吸附动力学结果表明吸附剂同时具有物理吸附和化学吸附作用。吸附等温线符合Freundlich模型,说明吸附过程以较为复杂的多层吸附为主。0.2 mol/L的Na OH溶液解吸附效果最好,可达97.05%,经过五次重吸附实验仍可具有75.64%-78.98%的重吸附率,具有良好的再生性能。Ca-La-LDH吸附剂对于SBR系统中TP的强化去除效果专一显著,对COD、TN和NH4+-N的影响较小,四项指标稳定运行后出水均可达到一级A标准。吸附剂投加量对胞外多糖含量的影响较小,低浓度投加量(<40 mg/L)对胞外蛋白的分泌有促进作用,其中芳香蛋白Ⅱ类物质和色氨酸样蛋白增加较为明显,且会增大污泥粒径,减小污泥体积指数,污泥沉降性能得到一定的改善。此外,低浓度投加量(<40 mg/L)时,Acinetobacter、Dechloromonas和Zoogloea除磷菌属的相对丰度之和提高了11.87%-65.82%。
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