生态与农村环境学报

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污泥生物炭活化过硫酸盐降解磺胺嘧啶的研究

聂鹂尧;胡凯;汪昊睿;史宸菲;王国祥   

  1. 南京师范大学环境学院;江苏省环境演变与生态建设重点实验室
  • 基金资助:
    江苏省农业科技自主创新资金项目[CX(21)3165]

摘要: 以污水处理厂二沉池污泥为原材料热解制备生物炭,通过扫描电镜、比表面积及孔径分析仪、X射线衍射仪及X射线光电子能谱仪等对生物炭物化性质进行了表征。构建污泥生物炭/过硫酸盐体系并将其用于磺胺嘧啶的降解去除,探究了投加量、温度、pH值等反应条件对磺胺嘧啶去除的影响,分析了该体系中磺胺嘧啶的去除机理。结果表明,热解使得污泥孔隙结构和表面组成发生了一定的变化;高温(700 ℃)热解制备的污泥生物炭(LS700)具有更好的过硫酸盐活化效能;升高温度有利于磺胺嘧啶的降解去除;在pH值(3.8-8.8)、氯离子(0-10 mmol·L-1)和硫酸根离子(0-10 mmol·L-1)浓度范围内,体系对磺胺嘧啶都能保持较高的去除效率;高浓度(10 mmol·L-1)的碳酸根、碳酸氢根和磷酸氢根离子对体系产生了一定的抑制;高浓度(10-100 mg·L-1)的腐殖酸会明显抑制磺胺嘧啶的降解,但实际水环境对体系的影响不大;活性物种猝灭实验和EPR检测证明该体系降解磺胺嘧啶过程中自由基发挥了主要作用。

关键词: 污泥, 生物炭, 过硫酸盐, 磺胺嘧啶

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