生物瀝濾改性制備污泥基生物炭及其吸附鉛、鎘可行性研究.pdf

1、隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市污水處理過程產(chǎn)生的剩余污泥量逐年劇增，但污泥存在的脫水性能差和潛在的重金屬風(fēng)險(xiǎn)造成污泥的資源化利用困難。本研究針對(duì)市政污泥難脫水和潛在的重金屬超標(biāo)問題，以污泥濃縮池的市政污泥為研究對(duì)象，展開污泥脫水性、重金屬離子去除、生物炭的制備及作為吸附劑吸附水中重金屬等研究，為市政污泥的處理及資源化利用提供新的思路和理論基礎(chǔ)。
　　以市政污泥為原料，以生物瀝濾的方法對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理和活化，通過單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，制備

2、生物瀝濾后污泥基生物炭，并對(duì)其進(jìn)行了表征，研究其對(duì)Pb(II)、Cd(II)的吸附性能，探討吸附機(jī)理。現(xiàn)詳述如下：
　?。?）生物瀝濾以FeSO4為底物，通過控制底物濃度和生物瀝濾時(shí)間，作為污泥基生物炭改性處理。當(dāng)FeSO4底物濃度為6 g/L，生物瀝濾時(shí)間為72 h時(shí)，市政污泥的污泥比阻從1.92×1013下降到0.26×1013，生物瀝濾實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)Pb、Zn、Cu、Ni、Cd、Cr的去除率分別為61.48％、85.36%、87

3、.01%、90.47%、81.57%和71.78%。實(shí)驗(yàn)證明，生物瀝濾方法能有效提高市政污泥的脫水率同時(shí)降低污泥中重金屬離子的含量。
　?。?）通過單因素試驗(yàn)得到生物瀝濾后污泥基生物炭的最佳制備條件為：煅燒溫度500℃，煅燒時(shí)間2 h，秸稈的添加比20%。表征分析結(jié)果：電鏡分析結(jié)果顯示原料經(jīng)過改性以后明顯有孔結(jié)構(gòu)增加的現(xiàn)象；X射線衍射分析表明鐵以Fe2O3的形式存在；紅外光譜分析表明生物瀝濾后污泥基生物炭?jī)?nèi)含有酚羥基、羧基、羥基、

4、內(nèi)酯基和酚基。
　?。?）生物瀝濾后污泥基生物炭處理含Pb(II)廢水的最佳pH值為5；投加量0.1g；25℃下，20 h達(dá)到平衡；動(dòng)力學(xué)擬合表明：準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)擬合的效果比較好；Langmuir方程可以很好的表達(dá)吸附過程，25℃、35℃、45℃下，吸附量分別為30.68 mg/g、39.95 mg/g和43.93 mg/g，吸附過程為吸熱反應(yīng)，是熱力學(xué)自發(fā)進(jìn)行；生物瀝濾后污泥基生物炭對(duì)Pb(II)的吸附有含碳官能團(tuán)C=O和C=C參