新型铁碳微电解复合材料的制备及其效果研究
来源：水处理技术杂志2024年第12期北京时间：
作者：刘催萍1,2, 陶星名1, 姚华珍1, 王趁义3,*, 郑宇3, 游自强3
单位：1.杭州万向职业技术学院,浙江 杭州 310023;2.杭州市哲学社会科学研究培育基地“美好杭州研究中心”,浙江 杭州 310023;3.浙江万里学院,浙江 宁波 315100
摘要：传统的铁碳微电解材料主要用于降解有机物、除重金属和废水脱色,但其吸氮除磷效果差,且易板结、钝化、净水效果差、不能再生,限制了它的广泛应用。本文以铁粉、碳粉、绿沸石、炉渣、粘结剂等为原料,采用煅烧法制得兼具吸氮除磷脱碳功能的新型铁碳微电解复合材料（CIZS）,并对CIZS的形貌结构、物理性质进行了表征,对其最佳制备条件、最佳水处理条件、再生性能、吸附动力学等进行了探究。结果表明,CIZS的最佳制备条件为铁碳质量比为3∶1,绿沸石∶炉渣∶铁碳材料的质量比为5∶1∶9,此时所得CIZS孔隙率高,表面粗糙,筒压强度18.33 MPa,1 h吸水率24.68%,堆积密度894.8 kg/m<sup>3</sup>。CIZS的最佳水处理条件为：在25 ℃下,废水初始pH=3,在200 mL废水中投加7 g CIZS、1 mL H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>,处理12 h后的COD、NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N、TP的去除率最高,分别为93.54 %、84.41 %、92.90 %。CIZS再生3次去除效果无明显下降,最佳再生方式为超声+NaCl浸泡。CIZS对NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N、TP的吸附过程主要以化学吸附为主,均符合准二级动力学。研究结果能为废弃物的资源化利用和水处理领域提供新技术和新材料。
关键词：铁碳微电解复合材料(CIZS),制备与表征,吸氮除磷,污染物去除率,机理研究
基金资助：国家自然科学基金项目（21207036）; 浙江省公益技术研究计划项目（LGF21E080014）; 浙江省教育厅一般科研课题（Y202455195）; 余姚市科技创新项目暨“揭榜挂帅”农业与社会发展类项目（2024JH03010025）; 宁波市乡村环保产业技术推广科技特派团队项目（2023S210）
