动态垂直流强化过程中陶粒吸附污染物的特征差异

摘要

为评估不同陶粒作为湿地基质的吸附特征差异和应用价值，选择生物陶粒、页岩陶粒为研究对象，通过静态吸附试验和动态垂直流吸附试验，并结合SEM （扫描电镜）、XRD (X射线衍射)和XPS (X射线光电子能谱)等技术，深入探讨吸附性能与机制。结果显示：1) 2种陶粒均有良好的表面结构和丰富的物相组成，表面均富含金属元素，有其良好的吸附性能。2）在静态吸附试验中，2种陶粒的TP （总磷）理论饱和吸附量均达到较高水平，其中生物陶粒更是高达1 156.43 mg/kg。动力学分析进一步揭示了其吸附过程存在多元化途径。同时，2种陶粒的解吸风险小，长期使用不易造成二次污染。3）动态垂直流试验中，陶粒初期对N、P及有机物均有良好的吸附效果，但随着试验的进行，吸附会出现一定程度的吸附疲态，以页岩陶粒最甚。但去除率仍能维持在50%左右，显示出较好的稳定性和去除效果。基于试验结果和机制分析发现，2种陶粒具有良好的湿地基质应用价值，并有助于改善水质中的DOM （溶解性有机质）组分。

关键词

人工湿地 / 陶粒 / 动态垂直流 / 吸附特征差异

基金资助

江西省科学院基础研究项目（2023YJC2009）; 江西省科学院包干制试点示范项目（2023YSBG22017,2021YSBG21017）; 江西省自然基金项目（20242BAB25323）