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作为一种原位修复技术,生态浮床被广泛应用于河、湖等地表水体污染治理中。传统型生态浮床主要依赖于植物作用,对污染物的净化能力十分有限。在传统型生态浮床基础上加挂人工填料的组合型生态浮床改善了传统型生态浮床除污机理较单一的缺点,开发多功能新型填料是改进组合型生态浮床水体净化能力的一项关键措施,如具有污染物吸附性的填料。而给水污泥是净水过程中的副产物,研究指出给水污泥具有高效吸附磷的特性,在污水除磷上有广阔的应用前景。基于此,本文以创新浮床填料为思路,研究给水污泥陶粒化后的理化特性及作为浮床填料对富营养化水体的净化效果。得到以下主要结论:(1)通过探索,确定了以给水污泥为原料烧制陶粒的最佳工艺:揉制污泥球、风干、预热、焙烧,其中预热条件为400℃、10 min,焙烧条件为600℃、5 min。在该工艺下可稳定制得给水污泥陶粒,与其他烧制工艺相比,具有简单、经济的优点;(2)污泥陶粒的理化特性测定结果表明,与干污泥球相比污泥陶粒在物相结构上基本未发生变化,化学基团中有轻微的Al-OH官能团损失。污泥陶粒表面粗糙,比表面积可达253.29 m2/g,孔容及平均孔径较干污泥球均得到提升,综合理化特性来看,污泥陶粒的性能良好,具有作为生态浮床填料的潜质;(3)给水污泥陶粒对磷的吸附能力较干污泥球有所下降,拟二级吸附动力学模型拟合所得两者对磷的吸附均为化学吸附,Langmuir方程拟合得出污泥陶粒对磷的理论饱和吸附容量为1.66 mg/g,低于干污泥球的1.89 mg/g,但与其他吸附材料相比,污泥陶粒对磷仍有较高吸附性;(4)对植物浮床和陶粒浮床在动态运行过程中的条件进行调整,得到四个运行阶段中陶粒浮床和植物浮床对COD、TN、NH4+-N、TP的最高平均去除率,即分别为:78.2%、58.1%、46.7%及53.2%、53.5%、32.4%、27.2%及25.8%。陶粒浮床对富营养化水体的净化效果优于植物浮床,且在TP去除上表现出较高优越性,污泥陶粒填料吸附磷在TP的去除中起主要作用,因此选择兼具吸附性的材料作为生态浮床填料对于改善其净化能力有重要意义;(5)美人蕉在陶粒浮床和植物浮床中均有良好的长势,污泥陶粒对植物有保护支撑作用。经过浸泡的污泥陶粒并未出现解体、流失现象,实验结束后污泥陶粒表面附着了多种微生物,显著提高了浮床系统的微生物多样性。污泥陶粒在组合型生态浮床中承担了微生物载体、植物生长基质及吸附材料等多种作用,是一种新型有效的填料。