基于底泥的固废陶粒的制备及其在水中除磷性能影响因素的研究

刘莲; 饶彤彤; 张雯

地质灾害与环境保护 ›› 2025, Vol. 36 ›› Issue (03) : 53 -63.

刘莲, 饶彤彤, 张雯

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摘要

河流、湖泊及水库沉积物的内源磷释放是诱发水体富营养化的关键风险源，传统疏浚法虽能短期去除，但其二次处置难题严重制约其可持续性。研究提出“以废治废”策略，通过优化疏浚底泥、生活污泥和粉煤灰配比，烧结制备最优化轻质多孔陶粒，探究不同初始因素对其在水中除磷效果的影响及吸附机理。结果表明，在疏浚底泥∶生活污泥∶粉煤灰=61.41%∶14.39%∶24.20%最优配比下自制的固废陶粒磷吸附量为0.816 mg/g，气孔率为42.75%。在3 g的最佳投加量条件下，含磷废水（磷浓度5～15 mg/L）最高去除率可达97.45%，在pH=6时最有利于磷的吸附，其中S的抑制作用最为显著。磷浓度在5 mg/L、20 mg/L、 50 mg/L条件下其吸附除磷过程更符合准二级动力学模型，Freundlich模型能更好地拟合该固废陶粒对P的吸附等温过程。通过表征结果及分析，该固废陶粒吸附磷的机理主要是化学沉淀、离子交换和静电引力共同作用的结果。优化配比后的固废陶粒不仅能改善沉积物微环境，又能长效控制磷释放，为河湖内源污染治理提供了可靠的技术方案.。