摘要：【目的】 为避免重金属泄漏及铁锰资源浪费，同时提升生态处理系统中陶粒基质的氨氮去除性能，以铁锰污泥和高岭土作为原料，辅以生物质和黏结剂，制备出铁锰污泥基生态陶粒。【方法】 采用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDS）和 X射线多晶衍射（XRD）分析等手段对该陶粒的结构进行了表征，研究了该陶粒对氨氮的去除效能及影响因素，并采用Zeta电位、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对陶粒吸附氨氮的机理进行了初步探究。【结果】 该陶粒的密度、盐酸可溶率、强度等指标均达到水处理用基质材料的标准要求，陶粒的比表面积为1.986 m2/g，对氨氮的最大去除率可达到48.1%，且温度（5~35 ℃）、pH值（3~11）和共存阳离子（Na+、K+、Ca2+、Mg2+）等对氨氮的去除效果影响较小。动力学试验和吸附等温试验结果表明，该陶粒对氨氮的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir模型，理论最大吸附量为1.738 mg/g。机理分析结果表明，陶粒对氨氮的吸附去除并非完全依靠静电作用，而同时通过陶粒中Fe—O、Mn—O等极性键与氨氮形成配位键来吸附去除。【结论】 铁锰污泥基生态陶粒可有效去除水中氨氮，并实现铁锰污泥的资源化利用。

关键词：铁锰污泥；陶粒；氨氮；吸附；生态处理系统

基金资助：国家重点研发计划(2022YFC3203602);陕西省自然科学基础研究计划项目(2024JC-YBQN-0548);陕西省大学生创新创业训练计划项目(S202410709106)

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