SS/MS/C/CaO2复合材料协同去除氨氮与抗生素的机理研究及生态应用

本研究开发了一种新型SS/MS/C/CaO2复合材料，通过钢渣（SS）和锰渣（MS）提供多价金属，活性炭（C）作为电子介质与吸附剂，过氧化钙（CaO24+-N）与多种抗生素的高效同步去除。该系统在酸性和中性条件下均表现出优异性能，去除率超70%（NH4+-N）和64%（抗生素），并展现出强抗干扰能力和生态适应性，为水产养殖废水处理提供了低成本、高效益的解决方案。

　　

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Chemicals and standards

本研究使用的CaO₂和活性碳购自商业渠道，而钢渣（SS）和锰渣（MS）分别来源于富含铁和锰的工业废渣。所有试剂均为分析纯。NH₄⁺-N和抗生素（包括磺胺甲恶唑SMX、恩诺沙星ENR、氧氟沙星OFX和氟苯尼考FLO）标准品的纯度均高于98%。实验用超纯水由Cascada? IX系统提供，HPLC分析所用溶剂均为色谱纯。

Optimization of the Component Ratios in the SS/MS/C/CaO? Composite

为提升NH₄⁺-N与抗生素的同步去除效率，对SS/MS/C/CaO₂复合材料中三个关键参数进行了系统优化：SS/MS质量比、SS+MS与CaO₂的质量比以及活性碳比例。这些参数调控着Fe/Mn协同效应、CaO₂的氧化剂供应以及活性碳在吸附和电子传递中的作用，对活性氧物种（ROS）生成和污染物去除至关重要（其他组分细节见材料与方法部分）。

Conclusion

本研究系统证实了以SS和MS作为多价金属源、活性碳作为导电支撑和电子介质、CaO₂作为固体氧化剂构建的SS/MS/C/CaO₂复合材料在协同去除NH₄⁺-N和抗生素污染方面的可行性与有效性。该材料表现出优异的结构稳定性和生态安全性，并能选择性富集功能微生物群落，展现出强大的工程应用潜力。