污泥基活性炭制備條件的優(yōu)化及其對(duì)Pb2+的吸附效能研究.pdf

1、隨著我國污水處理廠數(shù)量的增加和國家污廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的更加嚴(yán)格,污水處理廠產(chǎn)生的污泥越來越多。傳統(tǒng)的衛(wèi)生填埋、農(nóng)用、投海等處置方法都存在著不同的弊端,因此污泥的處置已經(jīng)成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。利用城市污水廠污泥制備污泥基活性炭可以實(shí)現(xiàn)變廢為寶,以廢治廢,是進(jìn)行污泥資源化利用的新方法。
　　以哈爾濱市某生活污水廠脫水車間污泥為制備原料,采用化學(xué)活化法(氯化鋅ZnCl2為活化劑)制備污泥基活性炭。采用碘吸附值為評(píng)價(jià)指標(biāo),考察活化溫度、浸漬溫度

2、、活化時(shí)間、活化劑濃度四個(gè)影響因素在制備污泥基活性炭過程中對(duì)其性能的影響,結(jié)果表明其對(duì)制備產(chǎn)物污泥基活性炭吸附性能的影響程度大小依次為:活化溫度>活化劑濃度>浸漬溫度>活化時(shí)間。確定了污泥基活性炭的最佳制備參數(shù),即活化溫度600℃、浸漬溫度45℃、活化劑濃度45％、活化時(shí)間40min～50min。制備得到的污泥基活性炭碘值為415mg/g～427mg/g,污泥基活性炭微孔孔容0.1330～0.1553cm3/g;中孔孔容0.1200～0

3、.1405cm3/g;大孔孔容0.1469～0.1959cm3/g;總孔容0.4204～0.4712cm3/g;BET比表面積330m2/g左右;平均孔徑3.623～3.953nm;采用SEM(掃描電子顯微鏡)分析污泥基活性炭的表觀性能,通過FT-IR(傅里葉變換紅外光譜儀)和Boehm滴定定性和定量分析測定了污泥基活性炭的表面官能團(tuán),通過同步熱分析儀對(duì)干污泥和浸漬污泥進(jìn)行熱解,初步分析了其熱解性能,XRD(X射線衍射光譜儀)分析測定了

4、其晶體學(xué)性質(zhì),系統(tǒng)研究污泥基活性炭的物化特性。并通過污泥和污泥基活性炭浸出試驗(yàn),研究了其浸出液重金屬特性。
　　將在SSBAC-Ⅱ制備條件下得到的污泥基活性炭應(yīng)用于處理含鉛廢水,系統(tǒng)研究了污泥基活性炭對(duì)模擬含鉛廢水Pb2+的吸附性能,考察了污泥基活性炭投加量、pH值、反應(yīng)時(shí)間、Pb2+初始濃度對(duì)Pb2+去除效果的影響,結(jié)果表明在污泥基活性炭投加量10g/L、吸附時(shí)間4h、維持原水pH值下,產(chǎn)物對(duì)Pb2+的去除率能達(dá)到68%左右。通

5、過進(jìn)行吸附動(dòng)力學(xué)試驗(yàn),研究污泥基活性炭對(duì)Pb2+的吸附規(guī)律,得到其吸附動(dòng)力學(xué)曲線,并用偽一級(jí)、偽二級(jí)、顆粒內(nèi)擴(kuò)散以及修正偽一級(jí)四種動(dòng)力學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行線性擬合,結(jié)果表明污泥基活性炭對(duì)Pb2+的吸附過程更符合偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。在不同初始Pb2+濃度下進(jìn)行吸附平衡試驗(yàn)得到其吸附等溫線,并用Langmuir吸附等溫模型、Freundlich吸附等溫模型對(duì)其進(jìn)行擬合,表明兩者均能較好的模擬污泥基活性炭對(duì)Pb2+的吸附過程,其中Langmuir吸附