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浙江大学学报（理学版）
浙江大学学报（理学版）  2023, Vol. 50 Issue (2): 185-194    DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2023.02.008
环境科学     
FeSO4强化活性污泥法除锑技术研究
韩玉1,史成超2,陈磊1,刘浩然1,虞家欣1,史惠祥1,2()
1.浙江大学 环境与资源学院，浙江 杭州 310027
2.嘉兴市环境科学研究中心，浙江 嘉兴 314000
Study on technology and mechanism of antimony removal by FeSO4 enhanced activated sludge method
Yu HAN1,Chengchao SHI2,Lei CHEN1,Haoran LIU1,Jiaxin YU1,Huixiang SHI1,2()
1.Department of Environmental and Resource，Zhejiang University，Hangzhou 310027，China
2.Jiaxing Environmental Science Research Center，Jiaxing 314000，Zhejiang Province，China
 全文: PDF(5868 KB)   HTML( 0 )
摘要：

针对印染废水中难以去除的低浓度锑，采用FeSO4强化活性污泥法，并结合高通量测序、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）探究其除锑机理。结果表明：（1）FeSO4强化活性污泥法具有较强的除锑性能，当锑初始浓度为250 μg·L-1，pH为8，Fe2+投加量为90 mg·L-1时，Sb（Ⅴ）去除率稳定在60%以上；共存离子对Sb（Ⅴ）去除率有促进或抑制作用。（2）在投加FeSO4的驯化过程中，活性污泥微生物丰度和多样性降低，颗粒更松散、比表面积增大、粒径减小，与锑的接触面积增大，从而提高了除锑效率；Fe2+在生化过程中被原位氧化为α-FeO（OH），与活性污泥表面的大量羧基或氨基团结合，附着在活性污泥表面，实现对锑的吸附。
关键词： 印染废水;  除锑;  FeSO4;  活性污泥法    
Abstract:

In order to effectively remove low-concentration antimony in the printing and dyeing wastewater, this study adapted FeSO4 enhanced activated sludge method, applying high-throughput sequencing, together with scanning electron microscope (SEM), Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to reveal the mechanism of removing antimony. The results showed that: (1) FeSO4 enhanced activated sludge group had strong antimony removal performance, the initial antimony concentration was 250 μg·L-1, pH=8, Fe2+ dosage was 90 mg·L-1, the removal efficiency of Sb (Ⅴ) was stable above 60%. At the same time, the different coexisting ions can promote or inhibit the removal rate of Sb (Ⅴ). (2) During the domestication process of adding FeSO4, the abundance and diversity of activated sludge microorganisms decreased, activated sludge particles became looser, specific surface area increased, particle size decreased, and the contact areas between sludge flocs and antimony in water increased, improving the efficiency of antimony removal. Fe2+ was oxidized to α-FeO(OH) in situ in the biochemical process, and combined with a large number of carboxyl or amino groups on the surface of activated sludge, therefore adhered to the surface of activated sludge to realize the adsorption of antimony pollutants.
Key words: printing and dyeing wastewater    removal of antimony    FeSO4    activated sludge method
收稿日期: 2021-12-21 出版日期: 2023-03-21
CLC:  X 791  
基金资助: 国家水体污染控制与治理科技重大专项(2017ZX07206-002)
通讯作者: 史惠祥     E-mail: huixiang_shi@163.com
作者简介: 韩玉（1996—），ORCID：https：//orcid.org/0000-0002-8838-6926，女，硕士研究生，主要从事印染废水工业处理研究.
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韩玉
史成超
陈磊
刘浩然
虞家欣
史惠祥

引用本文:

韩玉,史成超,陈磊,刘浩然,虞家欣,史惠祥. FeSO4强化活性污泥法除锑技术研究[J]. 浙江大学学报（理学版）, 2023, 50(2): 185-194.

Yu HAN,Chengchao SHI,Lei CHEN,Haoran LIU,Jiaxin YU,Huixiang SHI. Study on technology and mechanism of antimony removal by FeSO4 enhanced activated sludge method. Journal of Zhejiang University (Science Edition), 2023, 50(2): 185-194.

链接本文:

https://www.zjujournals.com/sci/CN/10.3785/j.issn.1008-9497.2023.02.008    或    https://www.zjujournals.com/sci/CN/Y2023/V50/I2/185

图1  SBR反应装置示意
图2  FeSO4强化活性污泥组与对照组除锑效果对比
图3  FeSO4投加量对除锑效果的影响
图4  不同阴离子对Sb（Ⅴ）去除率的影响
图5  活性污泥颗粒的累积粒径分布
图6  活性污泥絮体SEM图
图7  污泥絮体C1s的XPS
图8  污泥絮体O1s和Sb3d的XPS
图9  污泥絮体Fe2p的XPS
图10  活性污泥絮体的FTIR图
图11  不同组别细菌门分类水平直方图
图12  不同组别细菌属分类水平直方图
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