Page 209 - 《精细化工》2023年第9期

第 9 期 邵 磊，等: 改性黄铁矿为电子供体的生物反硝化脱氮性能 ·2057·

渐降低，结合 XRD 分析表明，此时生成的磁黄铁矿 体系去除率也基本达到终点，说明进一步提高煅烧温
结晶度高，为六方磁黄铁矿，磁性不强。 度无法得到更优异的脱氮效果。结合 SEM 和 BET
分析，600 ℃煅烧黄铁矿有多孔结构且具有较大比
表面积，有利于微生物利用其进行反硝化。分析数
据还能发现，50 min 后反硝化速率开始变慢，原因
可能是 Fe(OH) 3 沉淀物阻隔反应的进行。

图 4 不同煅烧温度下改性纳米黄铁矿的磁化强度
Fig. 4 Magnetization strength of modified nanopyrite at
different calcination temperature

2.6 粒径分析
对天然黄铁矿、煅烧黄铁矿（600 ℃，2 h）以
及混合煅烧黄铁矿（600 ℃，2 h，二甲基亚砜）进
行粒径分析，结果如图 5 所示。由图 5 可见，得到的
黄铁矿粉末粒径均已达纳米，平均粒径约为 276 nm。

图 5 改性前后黄铁矿的粒径分布曲线
Fig. 5 Particle size distribution of pyrite before and after
modification

2.7 不同煅烧温度下煅烧黄铁矿的脱氮性能
图 6 为不同煅烧温度下黄铁矿体系的水质随时
间的变化情况。由图 6a 可知，在对照批次实验中，
–
NO 3 -N 在起始阶段质量浓度有微弱的降低，应该是
污泥内源代谢导致。反应 270 min 后，各体系下
–
NO 3 -N 去除率基本达到稳定，500 ℃煅烧黄铁矿体系
中的去除率为 71.40%，而天然黄铁矿去除率仅有
42.80%，表明煅烧后的黄铁矿作为电子供体具有优
异的脱氮能力。然而，600 ℃煅烧黄铁矿在 210 min

–
–
–
时基本到达硝酸盐去除终点，NO 3 -N 质量浓度从初 a—出水 NO 3-N 质量浓度；b—出水 NO 2-N 质量浓度；c—出水
+
NH 4-N 质量浓度；d—出水 TN 质量浓度
始时的 14.00 mg/L 下降至 1.05 mg/L，此时去除率高
图 6 不同煅烧温度下黄铁矿的脱氮性能
–
达 92.50%，进一步延长反应时间，NO 3 -N 去除率不 Fig. 6 Nitrogen removal performance of pyrite at different
再明显增加。当温度提升到 800 ℃时，反应 3.50 h calcination temperature