殼聚糖固化活性污泥吸附鉻的研究.pdf

1、重金屬污染由過去的點源污染惡化到當(dāng)前的面源污染,傳統(tǒng)的物化方法因其成本高難以適應(yīng)當(dāng)前的重金屬污染治理,取而代之的生物處理法成為當(dāng)前研究的熱點。本文從低碳環(huán)保的理念出發(fā),將城市污水廠難以處理處置的剩余污泥進(jìn)行資源化再利用,以殼聚糖為載體包埋固定活性污泥細(xì)胞制備出一種高效環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的生物吸附劑SCTS,具體的研究內(nèi)容及成果如下。
　　1)通過單因素實驗對制備過程中采用的2種固化液及5種發(fā)泡劑進(jìn)行比選,考察了固化液濃度、固化溫度、發(fā)泡劑

2、量、發(fā)泡溫度、交聯(lián)劑量、活性污泥與殼聚糖比值6個因素對SCTS吸附能力和成球質(zhì)量的影響,并由正交實驗優(yōu)化制備條件。結(jié)果表明固化液濃度、發(fā)泡劑量、發(fā)泡溫度、活性污泥與殼聚糖用量比值對SCTS吸附能力影響顯著,影響程度為固化液濃度>發(fā)泡劑量>活性污泥與殼聚糖比值>發(fā)泡溫度。固化液濃度、固化溫度、殼聚糖和污泥比值對SCTS成球質(zhì)量影響顯著。SCTS最優(yōu)制備條件為:活性污泥與殼聚糖干重比為1:2,發(fā)泡劑量為污泥和殼聚糖總干重的8.5％,固化液質(zhì)

3、量濃度為0.4％,固化溫度≤30℃,發(fā)泡溫度100℃,交聯(lián)程可被取消。在最優(yōu)制備條件下SCTS對10mg/L的鉻的去除率達(dá)到95.7％。
　　2)研究吸附體系pH、溫度、離子濃度、SCTS投加量對總鉻去除率及Cr(Ⅵ)還原率的影響,研究SCTS吸附鉻的動力學(xué)規(guī)律、吸附等溫線及熱力學(xué)規(guī)律并研究SCTS再生性能。研究表明pH≤3,溫度≥40℃顯著促進(jìn)SCTS對鉻吸附及還原。體系的固液比為0.75g/100ml時SCTS在350mg/L

4、的鉻離子濃度下理論吸附容量達(dá)到40.3mg/g。動力學(xué)及熱力學(xué)研究表明 SCTS對鉻的吸附符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型及Langmiur吸附等溫模型,吸附過程是能夠自發(fā)進(jìn)行的吸熱反應(yīng),但吸附速率慢。SCTS再生研究表明高溫高解吸液濃度提高SCTS再生率。
　　3)通過測試SCTS物理性質(zhì)并采用掃描電鏡、紅外光譜及X射線衍射對SCTS吸附前后的微觀結(jié)構(gòu)分析,表明SCTS具備良好的物理性質(zhì),滿足吸附劑應(yīng)用要求。掃描電鏡顯示吸附前后SCTS顆粒