污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb~(2+)的吸附特性

采用城市污水处理厂脱水污泥和玉米芯复合碳化制备吸附剂,利用BET、SEM和FTIR对吸附剂进行表征,通过吸附因素影响实验、解吸实验、选择性吸附实验、吸附动力学和等温模型拟合考察其对废水中Pb⁽²⁺⁾的吸附特性,并对实际废水进行了吸附研究。结果表明,污泥复合玉米芯碳化吸附剂比表面积为991.20 m(2+)的吸附特性,并对实际废水进行了吸附研究。结果表明,污泥复合玉米芯碳化吸附剂比表面积为991.20 m²/g,以中孔为主,其对模拟废水中Pb2/g,以中孔为主,其对模拟废水中Pb⁽²⁺⁾的较佳吸附条件:初始pH、吸附温度和吸附时间分别为4.0～5.5、25℃和4.0 h,当Pb(2+)的较佳吸附条件:初始pH、吸附温度和吸附时间分别为4.0～5.5、25℃和4.0 h,当Pb⁽²⁺⁾初始浓度为10 mg/L、较佳吸附剂投加量为6 g/L时,Pb(2+)初始浓度为10 mg/L、较佳吸附剂投加量为6 g/L时,Pb⁽²⁺⁾去除率为90.10%,吸附量为1.50 mg/g。经0.5 mol/L的HCl解吸6次,吸附剂对Pb(2+)去除率为90.10%,吸附量为1.50 mg/g。经0.5 mol/L的HCl解吸6次,吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的去除率仍达92%以上。污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb(2+)的去除率仍达92%以上。污泥复合玉米芯碳化吸附剂对Pb⁽²⁺⁾的吸附符合准二级动力学模型(R(2+)的吸附符合准二级动力学模型(R²为0.997 1～0.999 5)和Freundlich吸附等温模型(R2为0.997 1～0.999 5)和Freundlich吸附等温模型(R²为0.992 0～0.996 6),为非均匀化学吸附,羟基和羧基起主要作用。Cu2为0.992 0～0.996 6),为非均匀化学吸附,羟基和羧基起主要作用。Cu⁽²⁺⁾、Cd(2+)、Cd⁽²⁺⁾和Ni(2+)和Ni⁽²⁺⁾对Pb(2+)对Pb⁽²⁺⁾产生竞争吸附作用,选择性吸附顺序为:Cu(2+)产生竞争吸附作用,选择性吸附顺序为:Cu⁽²⁺⁾>Pb(2+)>Pb⁽²⁺⁾>Ni(2+)>Ni⁽²⁺⁾>Cd(2+)>Cd⁽²⁺⁾。实际废水(COD、Pb(2+)。实际废水(COD、Pb⁽²⁺⁾和Cu(2+)和Cu⁽²⁺⁾初始浓度分别为563,23.20,29.86 mg/L)处理结果表明,当吸附剂投加量为32 g/L时,Pb(2+)初始浓度分别为563,23.20,29.86 mg/L)处理结果表明,当吸附剂投加量为32 g/L时,Pb⁽²⁺⁾去除率达96.10%,剩余浓度为0.90 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)第一类污染物最高允许排放浓度限值,此时Cu(2+)去除率达96.10%,剩余浓度为0.90 mg/L,达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)第一类污染物最高允许排放浓度限值,此时Cu⁽²⁺⁾几乎被完全吸附。     

污泥基生物炭制备及其对活性黑5染料的吸附研究

以污水处理厂剩余污泥为原料制备生物炭是富有潜力的剩余污泥资源化途径。利用剩余污泥制备了生物炭，将其用于处理废水中的有机染料活性黑5,通过调整制备工艺参数，考察了粒径、反应温度和投加量对污泥基生物炭吸附性能的影响，并对其结构和形貌进行了研究，结果表明：原料污泥粒径、反应温度对污泥基生物炭吸附性能均有明显影响，最佳制备工艺条件为采用0.074 nm(200目)粒径污泥颗粒、反应温度450℃经马弗炉焚烧制取；污泥基生物炭投加量为7 g/L时，对50 mg/L模拟废水中活性黑5染料的去除率可达到79.66%,吸附量为5.7 mg/g,对100 mg/L模拟废水中活性黑5染料的去除率可达到68.76%,吸附量为9.8 mg/g。     

净水厂聚合氯化铝铁污泥对污水中磷的吸附作用

采用控制变量法,逐一研究初始pH值、污泥投加量、初始磷浓度等条件下的聚合氯化铝铁(PAFC)污泥的磷吸附过程。结果表明,在pH值为4.5⁹.0时,污泥对磷的吸附过程稳定,磷的去除率和单位质量污泥对磷的吸附量随pH值的下降而升高。磷的去除率随污泥投加量的增加而增大,随污水的初始磷浓度增大而减小。单位质量污泥磷吸附量随污泥投加量的增加而减小,随污水的初始磷浓度增大而增大。准二级动力学方程可以很好地描述污泥磷吸附过程。通过Langmuir和Freundlich吸附等温线方程发现,PAFC污泥具有较强的磷吸附能力,最大理论磷吸附量为6.049 mg/g。     

水合氧化锆改性污泥生物炭对磷酸盐的吸附特性研究

将剩余污泥在 600 ℃下热处理得到污泥生物炭（SBC）,以 SBC为载体通过一步共沉淀法制得新型水合氧化锆改性污泥生物炭（SBC-Zr）,对其进行了表征,并研究了其对磷酸盐的吸附行为。表征结果表明,该吸附剂成功负载水合氧化锆,比表面积为 183.03 m²/g,孔容为 0.07 cm³/g。吸附实验结果表明：SBC-Zr 在 pH=2 时获得较高吸附量;随着投加量的减少,吸附量逐渐减小;SO₄^2-对吸附性能影响较 Cl^-、NO₃^-以及腐殖酸（HA）明显;准二级动力学模型能更好地拟合吸附动力学数据,且吸附过程较好地符合 Langmuir 等温吸附模型;SBC-Zr 吸附磷酸盐的机理包括静电吸引和磷酸盐取代表面 O-H 基团形成内层配合物。应用其处理实际含磷污水,可将磷酸盐浓度从 1.30 mg/L 降低到0.36 mg/L。     

臭氧强化混凝在酵母废水深度处理中的应用研究

采用臭氧强化混凝的方法对酵母废水二级出水进行深度处理,结果表明,臭氧、三氯化铁投加量分别为120 mg/L、0.5 g/L时,COD去除率为65.0%,与相同投加量下先混凝后臭氧氧化的实验结果相比,COD去除率可提高19.2%,化学污泥产生量可减少50%以上;与单独混凝实验相比,可减少60%以上的混凝剂用量。臭氧强化混凝的吨水处理费用最低,采用氧气源时,吨水处理费为2.5元,分别比先混凝后臭氧氧化和单独混凝减少0.7、1.3元/t。     

低温-次氯酸钠对污泥减量化及可生化性研究

以市政污泥为研究对象，探究了低温耦合次氯酸钠对污泥的破解效果，以及后续减量化及可生化性的影响。在反应温度为80℃、NaClO投加量为166.7 mg/g、反应时间为60 min的实验条件下，破解液中SCOD可以达到13 210 mg/L,COD破解率达到42.54%。破解液中的多糖及蛋白质质量浓度可达到587.3、376.8 mg/L，说明该方法可有效破解污泥，药剂投加成本仅为0.029元/g。污泥SS去除率达到30.71%，可有效减少污泥预处理成本，实现污泥减量化，并缩减污泥后续处置成本。经加热处理后液相中的余氯在1.0 h内可降至0.37 mg/L，破解液的碳氮比由10.04提高到28.97，但BOD₅/SCOD仅为0.282。结合反应过程中TCOD和蛋白质的变化，以及三维荧光光谱表征，推测可能是ClO^-与部分易降解有机物发生矿化反应，导致破解液的可生化性有所降低。研究结果表明该方法对污泥减量化效果显著，药剂投加成本低，可生化性可接受，可为污泥的减量化及资源化利用提供一定参考。     

城市污水厂剩余污泥对水中F-的吸附性能研究

利用城市污水处理厂的剩余污泥对水中F-进行吸附处理,通过污泥投加量、F-初始质量浓度、时间、pH等反应条件的研究,探讨除氟效果和影响因素。结果表明,室温下,污泥对F-的吸附在60 min后达到平衡;20 g/L的污泥投加量对10 mg/L含氟水的F-去除率可达83.1%;污泥可在3~10的较大pH范围内保持稳定的除氟效果。准二级动力学模型很好地拟合了污泥对F-的吸附行为,Langmuir和Freundlich模型均符合污泥对F-的吸附特性,热力学参数的计算表明该吸附过程是自发的放热反应。     

稀土La改性污泥制备介孔陶粒及其除磷性能研究

随着我国城镇化的高速发展,污水处理产生的污泥量迅速增加,随之而来污泥的处理和处置也越来越突出。本研究以污水处理厂污泥为主要原料,通过稀土金属La改性污泥后,添加粉煤灰、蒙脱石为辅料制备得到一种介孔污泥陶粒(MSC),并探讨了其对模拟含磷废水的吸附性能。研究结果表明,当改性污泥:粉煤灰:蒙脱石质量配比为4:3:1制备得到的MSC具有丰富的孔隙结构,其比表面积为4.292m²/g,单孔孔容为0.627cm³/g;当pH为5.0的条件下,投加量为10g/L时,MSC对模拟废水(总磷浓度10mg/L)中磷酸盐吸附率达到98.5%。     

碱联合热活化过硫酸盐提取污泥中蛋白质的效能

为了资源化利用污泥,采用CaO耦合80℃热活化过硫酸盐提取污泥中蛋白质,以市政污水厂剩余活性污泥为原材料,考察了较短时间内不同投量下CaO对过硫酸盐提取蛋白质效能的影响。结果表明：每克干污泥投加200～250mg的CaO,同时处理时间控制在15～30min,能够显著提高上清液中总蛋白质质量浓度,从原泥的743 mg·L^-1提高到6 000 mg·L^-1左右。同时污泥中氨氮、总磷及多糖均从污泥中释放到了液相中,紧密附着型胞外聚合物在热碱和氧化作用下提供了大量蛋白质。     

高分子絮凝剂处理高浓度化妆品原料生产废水研究

化妆品原料生产过程中产生的废水水质成分复杂、有机物含量高、难降解，利用混凝工艺处理该废水能够减缓生化处理单元的负担，提高污水处理效率。为揭示无机高分子混凝剂混凝过程中污染物的去除机制和污泥性质的变化，考察了不同的絮凝剂聚合氯化铝（PAC）、聚合硫酸铁（PFS）、聚合氯化铝铁（PAFC）和助凝剂聚丙烯酰胺（PAM）投加浓度对污染物去除率和污泥性质的影响。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线能谱（EDX）、扫描电镜（SEM）、热重分析仪（TGA）分析污泥絮体官能团、表面形貌、元素组成和热稳定性的变化，采用三维荧光光谱（3D-EEM）和超滤技术分析出水中有机物分子量的分布规律和有机物成分的变化，优化最佳混凝工艺运行条件。结果表明：进水中的天然有机物（NOM）荧光强度高，有机物分子量主要分布在>100×10³和<3×10³区间，其所占比例分别为22.89%和50.57%。当进水COD为6700~7500 mg/L时，在助凝剂PAM投加浓度为0.03 g/L，PAC、PFS和PAFC投加浓度分别为2.8 g/L、2.8 g/L和3.0 g/L的条件下，COD去除率分别为87.20%、79.89%和83.74%，出水浊度分别为2.54 NTU、9.3 NTU和5.51 NTU，NOM荧光强度大大减弱。其中，PAC+PAM对废水中有机物去除效果最好，出水有机物分子量主要分布在(10~30)×10³和<3×10³范围内，其所占比例分别为31.84%和25.92%，形成的混凝污泥具有较好的热稳定性，污泥表面蓬松,呈多孔网状结构。混凝工艺可吸附脂类大分子物质，提高了高浓度化妆品原料生产废水的可生化性。     

炼化含油污泥三氯化铁调质脱水实验研究

在低强度离心条件下进行了含油污泥三氯化铁调质脱水实验,研究了投药量、p H、PAM、温度等因素对脱水效果的影响。结果表明,在三氯化铁最佳投量20 g/L,酸中碱性(p H≤8.58)条件下的脱水效果较好,脱水率为54.5%⁵7.6%,PAM助凝效果并不明显,温度通过调节油泥自身粘度起作用。三氯化铁调质是一个综合性的作用过程,混凝效果好,适应p H范围宽,兼有破乳功能,是一种性能良好的含油污泥调质剂。     

影响臭氧化污泥减量工艺的因子

采用臭氧作为剩余污泥的细胞裂解剂,并与淹没式生物膜工艺相结合进行污泥减量的实验研究,臭氧化后的污泥上清液回流入曝气池与污水合并处理。结果表明:在每kgMLSS臭氧投量为0.05 kg,臭氧化污泥体积流量为进水量的5%条件下,淹没式生物膜系统对SCOD和NH3-N的平均去除率分别为87.06%和84.80%,出水水质同对比实验相当;同时获得了去除1 g SCOD得到0.054 gMLSS的剩余污泥产率,与对比实验相比降低了78.4%。     

污泥活性炭的制备及其脱色性能

以污水污泥为原料,采用物理活化法制得污泥活性炭,并用该活性炭处理染料废水,研究了pH值、污泥活性炭的投加量、温度、吸附时间等因素对染料废水的脱色率和COD去除率的影响。结果表明:用污泥制备的活性炭,其碘值和亚甲基兰吸附值分别为254.36 mg/g和20.26 mg/g,而且BET比表面积值为25.1995 m2/g,总孔容积为0.0399 m3/g,具有较好的吸附性能;将污泥活性炭用来吸附氨基黑染料,并与商品活性炭处理氨基黑染料的效果进行对比,自制污泥活性炭的脱色效果达到了商品活性炭的水平;污泥活性炭对氨基黑染料的吸附过程符合Langmuir吸附等温线。     

利用剩余污泥吸附重金属离子铜、锌、镉的研究

利用剩余污泥对Cu2+、Zn2+、Cd2+三种重金属离子进行吸附研究,考察了pH、吸附时间、污泥投加量、温度等对吸附过程的影响;并探讨了吸附处理过程中三种重金属离子的等温吸附特性,以及吸附数据的线性拟合方程。实验结果表明,剩余污泥对Cu2+、Zn2+、Cd2+三种重金属离子具有良好的吸附效果,在优化条件下,三种重金属离子去除率分别达到94.3%、70.5%和81%;三种重金属离子的吸附等温线均与Langmuir方程吻合较好,吸附能力大小顺序为Cu2+Cd2+Zn2+。     

外加铁盐对污泥高温好氧堆肥效果的影响

针对污泥堆肥初期挥发性脂肪酸(VFA)积累会对微生物活性产生的抑制问题,提出投加铁盐以解除抑制,加快堆肥反应进程。研究结果表明,投加硝酸铁和氯化铁对污泥高温好氧堆肥具有促进作用,其中,投加硝酸铁处理的污泥挥发性固体(VS)去除率达到28.0%,比对照提高28.4%,升温速率、最高温度均高于对照,总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度明显降低,始终低于15 g/kg DS(干基);堆体的水溶性COD(SCOD)和水溶性铵态氮(NH_4~+-N)浓度均低于对照。投加氯化铁处理的污泥VS去除率达到26.0%,比对照提高19.3%。投加柠檬酸铁和硫酸铁处理的污泥VS去除率、升温速率、最高温度无明显提高或低于对照,堆肥过程受抑制。     

低有机质污泥投加药剂联合低温热水解及后续厌氧发酵研究

污水厂污泥量日益增加,所含的有机物可用于厌氧发酵产甲烷,但目前多数污水处理厂多为低有机质污泥。本文围绕低有机质污泥投加不同药剂联合低温热水解对污泥溶解性物质变化及厌氧发酵规律的影响情况进行研究。结果表明,投加药剂联合低温热水解不仅有助于有机物[可溶糖、可溶蛋白和TVFA（挥发性有机酸（]的溶出与生成,而且有助于后续厌氧发酵产甲烷。在本实验所研究的低温热水解（污泥含固率为8%,热水解处理温度为90℃,处理时间为24 h）及药剂投加量[NaOH：0.018 g·（g DS（^-1、Ca（OH（₂：0.016 g·（g DS（^-1、CaCl₂：0.0375g·（g DS（^-1]的条件下,有机物溶出与生成的效果为NaOH> Ca（OH（₂> CaCl₂,其中热水解联合NaOH中可溶糖、可溶蛋白和TVFA浓度分别达到3051 mg·L^-1、10686 mg·L^-1和5740 mg·L^-1。对于产甲烷促进效果为NaOH> CaCl₂> Ca（OH（₂,其中投加NaOH后最大累积产甲烷量可达到101.9 ml·（g VS（^-1。     

给水厂铝污泥对Cd~(2+)的吸附性能

采用铝污泥作为吸附剂去除废水中的Cd⁽²⁺⁾,研究铝污泥投加量、粒径、初始Cd(2+),研究铝污泥投加量、粒径、初始Cd⁽²⁺⁾浓度、溶液pH以及不同改性温度对吸附性能的影响。动力学实验和等温吸附实验表明,铝污泥对Cd(2+)浓度、溶液pH以及不同改性温度对吸附性能的影响。动力学实验和等温吸附实验表明,铝污泥对Cd⁽²⁺⁾的吸附结果符合准二级动力学和Freundlich等温吸附方程;Cd(2+)的吸附结果符合准二级动力学和Freundlich等温吸附方程;Cd⁽²⁺⁾的最大吸附量为3.32 mg/g,化学吸附是速率限制步骤。高温改性能够增强铝污泥对Cd(2+)的最大吸附量为3.32 mg/g,化学吸附是速率限制步骤。高温改性能够增强铝污泥对Cd⁽²⁺⁾的吸附能力,且煅烧温度越高,改性后的铝污泥吸附能力越强。经200,400,600℃改性的铝污泥对Cd(2+)的吸附能力,且煅烧温度越高,改性后的铝污泥吸附能力越强。经200,400,600℃改性的铝污泥对Cd⁽²⁺⁾的吸附量分别为原始铝污泥的1.2,1.5,2.2倍。     

SMF-MBR工艺处理低含量生活污水性能研究

采用SMF-MBR工艺进行低污染物含量生活污水(COD为250mg/L)处理实验。在零剩余污泥排放条件下,SMF组件对污泥含量分区效果良好,实现了O区污泥含量保持膜组件在较适宜低污泥含量(MLSS的质量浓度2.5~3 g/L)条件下,而A区保持较高污泥含量(MLSS的质量浓度高达14.23 g/L)利于污染物的生物降解和污泥的减量化。该工艺对污染物的去除效果良好,对COD、NH3-N、TN的平均去除率分别为93.9%、98.5%和75.3%,出水COD和NH3-N、TN的质量浓度平均分别为15.37 mg/L和0.30、8.21 mg/L,优于GB 18918-2002一级A标准。     

活化剩余污泥对含铅废水的处理正交实验研究

利用城市污水剩余污泥,采用ZnCl2与H2SO4对其进行活化,制得活化污泥,通过正交试验,考察了初始溶度、投加量、吸附时间与吸附温度对活化污泥对含铅废水的吸附效能影响。结果表面,含铅废水的初始溶度对活化污泥吸附废水的影响最大,其次是活化污泥投加量的影响,温度和时间对吸附的影响不大。在50 mL的水样中,其最佳吸附条件是,初始溶度0.1 mol/L,投加量0.4 g,去除率为73.87%。     

污泥生物炭/凹凸棒土的制备及其吸附性能研究

利用凹凸棒土(ATP)和污水污泥(SS)慢速共热解制备污泥生物炭/凹凸棒土(SBC/ATP)，并开展其对亚甲基蓝(MB)吸附性能的研究。通过扫描电镜、X射线衍射光谱、红外光谱、X射线光电子能谱等表征对污泥生物炭及其复合材料的微观形貌和理化性质进行了分析。探究了热解温度和原料配比对污泥生物炭/凹凸棒土吸附性能的影响，同时考察了吸附剂投加量、pH、MB溶液初始质量浓度及吸附时间等因素对MB去除率的影响。实验结果表明，500℃下制备的SBC/ATP₍(50%))在吸附剂投加量为1.2 g/L、pH=11、MB溶液初始质量浓度为100 mg/L、吸附时间为180 min时，吸附容量最大为53.74 mg/g。SBC/ATP₍(50%))对MB的吸附更符合Langmuir等温线模型和准二级动力学模型，说明该吸附过程主要为化学吸附控制的单分子层吸附。