Fenton活化法制備污泥炭及其對(duì)Cr(Ⅵ)吸附研究.pdf

1、隨著我國污水處理設(shè)施建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大和污水處理率的提高，污水處理廠的污泥處理處置問題日趨嚴(yán)峻。污泥炭化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)生物處理污泥減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化的新途徑。本文考察了脫水污泥Fenton活化法制備污泥炭的制備工藝及影響因素，采用熱重分析、氮?dú)馕?、X射線衍射分析、紅外光譜分析等分析方法對(duì)污泥炭化產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，探索了污泥炭化機(jī)理，并研究了污泥炭對(duì)重金屬離子Cr(Ⅵ)的吸附能力和吸附機(jī)理。研究結(jié)果對(duì)污水污泥處理和安全處置具有重要的

2、現(xiàn)實(shí)意義和參考價(jià)值。研究結(jié)果如下:
　　(1)以南寧市瑯東污水處理廠脫水污泥為原料，采用Fenton活化法對(duì)其進(jìn)行活化處理，高溫炭化制備污泥炭。采用正交實(shí)驗(yàn)、單因素實(shí)驗(yàn)，探究了不同制備條件對(duì)Fenton活化污泥炭碘吸附值的影響，得出了最佳制備條件:污泥與H2O2質(zhì)量比為1∶3，H2O2與FeSO4·7H2O配比為2.5∶1，活化初始pH值為3，活化時(shí)間2.5h，炭化溫度為350℃，炭化時(shí)間為1h，升溫速率為20℃/min，在該制備

3、條件下得到的污泥炭碘吸附值為331.90mg/g。
　　(2)Fenton活化作用改變了污泥的物相組成。采用熱重分析、氮?dú)馕?、X射線衍射分析、紅外光譜分析等手段對(duì)污泥炭進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，最佳制備條件下制備的Fenton活化污泥炭BET比表面積為24.265m2/g，總孔容為0.146cm3/g，微孔率為17％。與未活化污泥炭相比，經(jīng)Fenton活化法制備的污泥炭中增加了四氧化三鐵、碳化鐵等成分，芳構(gòu)化程度變大。
　　(

4、3)Fenton活化方法提高了污泥炭對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附效果。在pH為3，污泥炭投加量為3g/L的最佳吸附條件下，制得的Fenton活化污泥炭對(duì)Cr(Ⅵ)的吸附量為9.93mg/g。Fenton活化污泥炭對(duì)水中Cr(Ⅵ)的吸附機(jī)制符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型和顆粒內(nèi)部擴(kuò)散模型描述，以外部液面擴(kuò)散和顆粒內(nèi)部擴(kuò)散為吸附的主要控速步驟。Fenton活化污泥炭對(duì)水中Cr(Ⅵ)的吸附機(jī)制符合Langmuir和Tempkin等溫吸附模型描述，其吸附過程發(fā)生在