污泥活性炭制備及吸附二氧化硫氣體的研究.pdf

1、吸附法處理煙氣中的二氧化硫是一種高效、低能耗的方法。而活性炭則是一種常用的吸附材料。由于污泥中富含碳元素、有機物等物質(zhì),通過物理、化學(xué)活化或熱解等法可將污泥轉(zhuǎn)化為具有吸附能力的活性炭,達(dá)到污泥資源化。同時可對煙氣中的二氧化硫進(jìn)行吸附凈化,實現(xiàn)了廢物再利用的目的。本論文采用氯化鋅為活化劑、微波輻照熱解法將城市污水廠剩余污泥制備成污泥活性炭。與傳統(tǒng)的活性炭制備工藝不同的是,微波輻照加熱制備污泥活性炭其最大的特點是加熱速度快而且熱效率較高,可

2、大幅度縮減反應(yīng)時間,有效地減少了污泥活性炭的制備時間。
　　試驗研究在不同的微波功率、輻照時間以及質(zhì)量浸漬比等制備條件下,依據(jù)碘吸附值測定吸附量,在單因素分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行正交試驗,研究不同制備條件對吸附能力的影響。試驗表明,本試驗條件下微波輻照熱解污泥活性炭的最佳制備工藝條件為:微波功率為500W,質(zhì)量浸漬比為5:5,輻照時間為300s。制備工藝條件對吸附性能的影響程度依次為:微波功率>輻照時間>質(zhì)量浸漬比。
　　通過添加7

3、％小麥秸稈制備出的污泥活性炭,其比表面積為463.12m2/g,比未添加秸稈制備的污泥活性炭比表面積(330.43m2/g)增加了40.15%,微孔孔容由原來的0.067cm3/g增加到0.105cm3/g。將添加7%小麥秸稈制備的污泥活性炭用于吸附二氧化硫的試驗。試驗表明制備的污泥活性炭對二氧化硫的最佳吸附條件為:空床氣速為3.28m/min、床層高度為9cm、入口濃度為l200mg/m3、反應(yīng)床層溫度為30℃、水蒸氣含量為10%,穿

4、透時間內(nèi)脫硫效率保持在90%以上。
　　污泥活性炭熱重分析表明,質(zhì)量損失主要是由于炭中水分和官能團(tuán)的分解造成的,但飽和后的炭損失除了水分和官能團(tuán)的分解外,更主要的是生成的H2SO4在高溫條件下發(fā)生分解而造成的。重金屬的檢測表明,除了Zn的含量有所增加,其余幾種重金屬的含量都有不同程度的減少。傅里葉紅外光譜分析表明污泥活性炭表面存在醇類、酚類、芳香類等物質(zhì)的官能團(tuán),但從光譜圖中看出發(fā)生化學(xué)吸附反應(yīng)部位較少,且變化甚微,說明了制備的污