污泥基活性炭制備條件的優(yōu)化及其對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準的更加嚴格,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。利用城市污水廠污泥制備污泥基活性炭可以實現(xiàn)變廢為寶,以廢治廢,是進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。采用碘吸附值為評價指標,考察活化溫度、浸漬溫度

2、、活化時間、活化劑濃度四個影響因素在制備污泥基活性炭過程中對其性能的影響,結(jié)果表明其對制備產(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,通過同步熱分析儀對干污泥和浸漬污泥進行熱解,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,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)時間、Pb2+初始濃度對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、吸附時間4h、維持原水pH值下,產(chǎn)物對Pb2+的去除率能達到68%左右。通

5、過進行吸附動力學試驗,研究污泥基活性炭對Pb2+的吸附規(guī)律,得到其吸附動力學曲線,并用偽一級、偽二級、顆粒內(nèi)擴散以及修正偽一級四種動力學模型對其進行線性擬合,結(jié)果表明污泥基活性炭對Pb2+的吸附過程更符合偽二級動力學模型。在不同初始Pb2+濃度下進行吸附平衡試驗得到其吸附等溫線,并用Langmuir吸附等溫模型、Freundlich吸附等溫模型對其進行擬合,表明兩者均能較好的模擬污泥基活性炭對Pb2+的吸附過程,其中Langmuir吸附