文章目录

1 引言(Introduction)

2 材料与方法(Materials and methods)

2.1 材料试剂

2.2 磁性生物炭的制备

2.3 腐殖酸和富里酸模拟废水配制

2.4 腐殖酸和富里酸降解实验

2.5 分析方法

3 结果与讨论(Results and discussion)

3.1 2Fe-TB的表征

    3.1.1 扫描电镜和理化性质分析

    3.1.2 2Fe-TB的磁学性能

    3.1.3 红外光谱分析

    3.1.4 XRD分析

3.2 Fe-TB/PMS体系降解水中HA和FA的可行性

3.3 铁负载量对HA和FA降解的影响

3.4 2Fe-TB活化PMS降解HA和FA的条件优化

    3.4.1 PMS浓度对HA和FA降解的影响

    3.4.2 2Fe-TB投加量对HA和FA降解的影响

    3.4.3 初始pH对HA和FA降解的影响

    3.4.4 HA和FA初始浓度的影响

3.5 反应机理探究

    3.5.1 三维荧光光谱和TOC分析

    3.5.2 淬灭实验与EPR分析

3.6 材料重复使用性能

3.7 2Fe-TB活化PMS处理实际废水DOM

4 结论(Conclusions)

文章摘要:城市污水厂二级处理出水中含有大量的溶解性有机物（Dissolved organic matters, DOM）会对生物和受纳水体构成潜在的危害,因此有必要对二级处理出水进行深度处理.本研究以农业废弃物茶叶渣为原料,通过对废弃茶叶改性和负磁制备一种磁性废茶生物炭（Fe-tea biochar, Fe-TB）,用于活化过一硫酸盐（Peroxymonosulfate, PMS）氧化降解水中的腐殖酸（Humic acid, HA）和富里酸（Fulvic acid, FA）.考察Fe-TB铁负载量、PMS浓度、Fe-TB投加量、初始pH、HA和FA的初始浓度对Fe-TB/PMS体系氧化降解HA和FA的影响.结果表明,在铁碳比为2/1（W/W）、PMS=0.2 g·L^-1,2Fe-TB投加量分别为0.6 g·L^-1（HA体系）和0.4 g·L^-1（FA体系）、初始pH=7条件下,50 min时对初始浓度为20 mg·L^-1的HA和FA的去除率分别达到95.3%和77.4%;经过4次重复循环使用,HA和FA的去除率均在59.0%以上,表明其良好的稳定性和重复使用性.淬灭实验及电子顺磁共振（EPR）分析结果证明2Fe-TB/PMS体系以单线态氧（¹O₂）为主要氧化活性物种降解HA和FA.实际二级处理出水中的DOM降解结果表明,2Fe-TB/PMS体系可以有效降解实际水体中的DOM,具有良好的应用前景.

文章关键词:磁性废茶生物炭,过一硫酸盐(PMS),腐殖酸(HA),富里酸(FA),单线态氧（¹O₂）,

项目基金:国家重点研发计划(No.2018YFD0800700),广东省科技计划项目(No.2017A030223007),