热改性净水污泥对水体底泥磷的控释机制

作者：张志鹏; 陈钰^*; 孙飞; 何李文泽; 李艳君; 唐敬祥

来源：环境工程学报, 2023, 17(01): 34-47.

• 净水污泥
• 热改性
• 吸附
• 底泥
• 内源磷控释

本研究以净水污泥为原料，通过400℃、4 h煅烧制备了热改性净水污泥。探讨了其对水体中磷酸盐的吸附特性，以及在不同投加量(2.5%、5%、10%)下热改性净水污泥对底泥中磷的控释及形态影响。同时结合SEM、BET等表征手段，探究了WTS400-4对底泥中磷的稳定机理。结果表明，WTS400-4相比WTS具有更发达的孔隙结构及比表面积，增强了对磷酸盐的吸附能力。吸附过程符合准二级动力学模型，Freundlich模型更适用于描述WTS400-4吸附磷酸盐的过程，其中参数n>1，说明WTS400-4对磷酸盐的吸附容易进行。WTS400-4的添加会使底泥中弱吸附态磷(NH4Cl-P)、氧化还原敏感态磷(BD-P)和有机磷(Org-P)等不稳定态磷向稳定的金属氧化物结合态磷(NaOH-rP)转变，且其转化量会随着WTS400-4投加量的增加而增加，有助于抑制底泥磷向上覆水释放。此外，WTS400-4的添加可降低底泥中WSP(水溶性磷)和Olsen-P (碳酸氢钠可提取磷)这2种生物有效磷含量。WTS400-4添加入底泥，一方面可以降低底泥中潜在活性磷和生物有效磷含量，降低底泥内源磷向上覆水释放的风险，另一方面可以通过WTS400-4的吸附作用直接去除间隙水中的磷，从而降低上覆水和间隙水之间的磷浓度梯度，进而抑制磷从间隙水向上覆水中释放。结果表明，WTS400-4可作为底泥改良剂用以控制水体和底泥的磷含量。

• 单位
  西南交通大学; 土木工程学院