微波制备污泥质活性炭吸附剂及其再生研究

以城市污泥为原料,磷酸和氯化锌为活化剂,微波制备活性炭吸附剂,考察了活化剂浓度、浸渍时间、微波功率和辐射时间等对活性炭产率和吸附性能的影响。结果表明,活性炭对亚甲基蓝吸附值为86.2 mL/g,碘的吸附值为806.0 mg/g。用该活性炭处理含铬废水后再生,其亚甲基蓝吸附值为89.4 mL/g,碘的吸附值为795.3 mg/g,并且再生前后活性炭对含铬废水均有较好的处理效果。该方法操作方便,缩短了活性炭的制备和再生时间,再生效果好。     

吸附苯酚的桑枝基活性炭制备工艺研究

以桑枝为原料,采用微波氯化锌法制备桑枝基活性炭,在微波功率800 W和氯化锌溶液质量分数50%的条件下,考察微波辐射时间、锌屑比、浸渍时间、氯化锌溶液p H值对活性炭得率和苯酚吸附值的影响。结果表明,制备活性炭的优化工艺条件为:锌屑质量比3∶1,氯化锌溶液p H值2,浸渍时间20 h,微波辐射时间25 min。在此条件下,活性炭的得率为37.4%,苯酚吸附值为138.3 mg/g,Cr6+吸附值为7.877 mg/g。     

微波法制备软锰矿-污泥基活性炭的工艺条件及吸附性能研究

以城市污水厂污泥为原料,软锰矿为催化剂,氯化锌为活化剂,通过微波活化工艺制备污泥活性炭。研究了软锰矿添加量、微波功率、微波辐照时间和氯化锌浓度等对活性炭亚甲基蓝吸附值的影响,确定了适宜的制备污泥活性炭的工艺条件：软锰矿添加量为0．4％、微波活化处理功率500W、活化时间5min、氯化锌浓度40％,在此条件下所得污泥活性炭MSAC-1的亚甲基蓝吸附值最高可以达到92．2mg／g,利用该活性炭处理活性艳红X-3B染料废水,脱色率最高可达95％。     

吸附苯酚的桑枝基活性炭制备工艺研究

以桑枝为原料,采用微波氯化锌法制备桑枝基活性炭,在微波功率800 W和氯化锌溶液质量分数50%的条件下,考察微波辐射时间、锌屑比、浸渍时间、氯化锌溶液p H值对活性炭得率和苯酚吸附值的影响。结果表明,制备活性炭的优化工艺条件为:锌屑质量比3∶1,氯化锌溶液p H值2,浸渍时间20 h,微波辐射时间25 min。在此条件下,活性炭的得率为37.4%,苯酚吸附值为138.3 mg/g,Cr6+吸附值为7.877 mg/g。     

剩余污泥与棉花壳制备吸附剂的研究

为了对剩余污泥和棉花壳进行资源化利用,以氯化锌为活化剂、剩余污泥和棉花壳为原料制备吸附剂,研究原料配比、热解温度、活化剂浓度、活化剂用量对制备吸附剂的影响。结果表明,剩余污泥与棉花壳质量比为1∶1、在活化温度为400℃、氯化锌的浓度为3 mol/L、原料质量与氯化锌溶液体积之比(固液比)为1∶1时,吸附剂效果最好,其碘吸附值和亚甲基蓝吸附值分别达到402.984 2、59.460 0 mg/g。通过扫描电镜、红外光谱等表征分析可知制备的吸附剂孔径丰富发达,含有C—OH、C—C、C==C、C—H官能团,具有较高的吸附能力,可以用作吸附材料。     

ZnCl_2-微波活化法制备秸秆基活性炭

研究了氯化锌微波活化法在不同操作条件下制备秸秆基活性炭,探讨了最佳预处理温度、氯化锌的浓度、微波功率和微波辐照时间对活性炭性能的影响。最佳工艺条件为:预处理温度为350℃,氯化锌溶液的质量分数为40%,微波活化功率为550 W,微波辐照时间为6min。对所制得的活性炭进行苯酚吸附、亚甲基蓝吸附和红外光谱及电镜等分析检测。实验最终产率达到40%以上,亚甲基蓝吸附值为70mg/g以上。     

化学干法热解制备污泥吸附剂及其工艺优化

针对传统化学活化法制备污泥吸附剂存在的问题,提出了采用化学干法热解技术制备污泥吸附剂工艺;以氯化锌为活化剂,以碘吸附值为工艺评价指标,采用响应面分析法研究了干法热解技术制备污泥吸附剂的工艺条件,结果表明：在热解时间和热解温度之间存在交互作用,当热解温度增加的时候,热解时间可以适当缩短,获得了污泥吸附剂的最佳制备工艺条件。即：热解温度为389.40 ℃,热解时间为83.64 min,氯化锌含量为21.40%;进行比较研究后发现,与传统化学活化法相比,化学干法热解技术制备污泥吸附剂的热解温度较低,热解时间较短,在此条件下制备的污泥吸附剂的比表面积增加了20.13%;污泥吸附剂的分析结果表明污泥吸附剂以中孔吸附为主,BJH孔径分布较宽,最高峰在4.2 nm左右,SBET为135.74 m2/g。     

微波稀土改性无机有机膨润土的制备及除磷的研究

通过浸渍微波辐射法制备镧和CTMA改性的稀土吸附剂,探讨了吸附剂对磷的吸附性能。实验表明:①制备无机稀土吸附剂的适宜条件为:硫酸浓度15%,镧浓度0.4%,浸渍pH值10,微波功率340 W,辐射时间为5 min;②制备有机稀土吸附剂的适宜条件为:表面活性剂浸泡浓度为5%,微波功率为166 W,微波辐射时间为6 min;③无机稀土吸附剂当溶液的pH值为3~6,振荡时间为45 min时,对磷去除率为99%以上,吸附量达到了41 mg/g以上,有机稀土吸附剂当溶液的pH为3~4,振荡时间为45 min时,其效果比原来镧改性的无机吸附剂吸附量提高了30%,磷去除率为99%以上,吸附量达到了60 mg/g以上。从而为含磷废水的深度处理提供了一条高效、经济的新途径。     

微波辐射亚麻屑制活性炭的研究

以亚麻屑为原料,采用微波辐射氯化锌法制备活性炭。研究了浸渍时间、氯化锌浓度、微波功率和辐射时间等因素对活性炭吸附性能和得率的影响。确定了用亚麻屑制备活性炭的最佳工艺条件:亚麻屑15g、浸渍时间24h、氯化锌浓度20%、微波功率600W、辐射时间12min。在该工艺条件下制备的活性炭其碘吸附值为1071.3mg/g、亚甲基蓝吸附值165mL/g、得率可达37.1%,均超过了国家标准一级产品的指标,且该工艺所需炭化活化时间为传统方法的1/30。     

制药污水处理厂污泥制活性炭的研究

研究了以制药污水处理厂污泥为原料,分别以磷酸和氯化锌为活化剂制备污泥活性炭,选取活化剂浓度、固液比、活化温度及活化时间等因素,通过正交试验确定最佳工艺参数,并以果壳作添加剂提高活性炭性能。通过静动态吸附实验,探讨了污泥活性炭作为水处理吸附剂的去除效果。结果表明:氯化锌活化,氯化锌浓度40%,活化时间30min,活化温度600℃,固液比为1∶2—1∶3,污泥活性炭对COD的静动态饱和吸附量为31.3、28.14mg/g,色度去除率>85%。     

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%。     

基于微波诱导定向加热的污泥新型热解方法能耗分析

针对现有污泥热解技术耗时耗能、炭性能受限等难题，提出微波诱导协同热解的新型技术思路，即仅先用常规初级热解获得微波强化吸收的热解基体，再用微波诱导其高能位点效应，以期低能耗制备较高性能的污泥炭。对样品进行介电特性、工业分析等多种测试，在简要分析并验证该思路可行的基础上，探寻其能耗机制，以期为实际应用提供参考。结果表明，通过常规700℃热解10 min的热解基体，介电特性提高约22%，可在微波900 W中5 min升高到平均900℃；不仅提高炭性能，而且比常规700℃热解60 min节能省时达50%以上，这主要归因于对热解过程整体用时的显著缩减与微波能的高效利用。研究思路为低能耗制备高附加值污泥炭奠定工艺应用基础，有望实现污泥大规模资源化处置。     

水热污泥渣活性炭的制备及其应用

利用城市污水厂剩余污泥经水热反应(T=320℃、P=12 MPa、RT=10 min)得到的污泥水热渣为原料,以ZnCl2为活化剂制备污泥水热活性炭。通过正交、单因素分析,研究制备工艺条件对污泥活性炭碘吸附性能及产率的影响。结合比表面积、孔径分布和浸出特性,对制备的污泥活性炭的性能进行评价,并探讨其作为水处理吸附剂的去除效果。结果表明当活化温度为450℃、活化时间为30 min、ZnCl2浓度为40%、固液比为1∶2时为最佳制备条件,制得的水热污泥活性炭的碘吸附值为543 mg/g、产率为56.0%。其比表面积为501.4 m2/g、平均孔径为5.78 nm、孔体积为0.47 mL/g、微孔体积为0.18 mL/g、中孔体积为0.21 mL/g,污泥中重金属大多被固化。将该产品用于处理ASBR出水,当吸附平衡时间约为90 min、投加量为11 g/mL时,COD的去除率为87%,吸附容量为76.82 mg/g。     

微波辐射制备椰壳活性炭的研究

以海南椰子壳为原材料,氯化锌作活化剂,采用微波辐射加热制备了活性炭。研究了微波功率、辐射时间、浸泡时间和ZnCl2质量分数对活性炭吸附性能与产率的影响。通过正交实验优化制备条件,在微波功率800 W、辐射时间9 min、浸泡时间48 h、ZnCl2质量分数50%的条件下,所制得的椰壳活性炭样品碘吸附值为1258.34 mg/g,亚甲基蓝吸附值为200.00 mL/g,产率为32.46%,BET比表面积为1395.46 m2/g,总孔容0.7021 cm3/g,孔径集中分布在4～9 nm范围。     

污泥-锯末混合ZnCl2活化制备活性炭

以城市污水厂二沉池污泥为主要原料、固体ZnCl2为活化剂,添加一定量锯末,在高温管式炉中采用化学活化法制备污泥活性炭,通过单因素实验考察了锯末添加率、盐料比、活化温度、活化时间对污泥活性炭吸附性能的影响. 结果表明,锯末添加量为20%、盐料质量比为2.0、活化温度为550℃、活化时间为15 min时,所得活性炭碘吸附性能最优,达679.25 mg/g;污泥活性炭具有发达的孔结构,其比表面积达609.68 m2/g,总孔容为0.51 cm3/g,平均孔径为3.51 nm.     

污泥活性炭处理亚甲基蓝染料废水的研究

采用污泥活性炭处理亚甲基蓝模拟染料废水,研究了模拟废水初始浓度、污泥活性炭投加量、pH值、水浴吸附时间等因素对染料废水的脱色率和COD去除率的影响,探讨污泥活性炭处理染料废水的适宜工艺条件。实验结果表明:随着染料废水初始浓度的增大,脱色率和COD去除率均表现出下降趋势;随着污泥活性炭投加量的增加,脱色率和COD去除率效果均十分明显;随着模拟废水pH值的增大,其脱色率基本呈现增大趋势,而COD去除率则先增大后减小,当pH在7.6～7.8时,脱色率与COD去除率均出现最大值;在延长水浴时间的同时,脱色率和COD去除率均表现出较好的效果。本实验处理染料废水的适宜条件为:染料废水的初始浓度为2.5mg/L,调节染料废水的pH值7~8,加入0.8g污泥活性炭,30℃条件下2h。     

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。     

炭化污泥吸附剂对Pb~(2+)的吸附试验研究

利用污水处理厂的脱水污泥,采用ZnCl2化学活化热解炭化法制备炭化污泥吸附剂。研究了炭化污泥吸附剂去除水溶液中Pb2+的效果。通过正交试验确定最佳试验参数,试验结果表明,在炭化污泥吸附剂吸附时间为1h,溶液pH值为5.0,炭化污泥吸附剂用量为5g/L时,处理含Pb2+的质量浓度为40mg/L的废水,Pb2+的平均去除率为42.31%,炭化污泥吸附剂的平均吸附容量为2.94mg/g。实际应用中炭化污泥吸附剂可以用于处理低浓度含Pb2+废水,当然为了达到较好的去除效果,炭化污泥吸附剂用量一般不能低于20g/L。