秸秆-污泥基活性炭的制备及其对吸附Pb2+的研究

基于实验室制备秸秆-污泥基活性炭和中小城镇生活垃圾双解技术的研究,开发了一套制备水稻秸秆-污泥基活性炭的成套装置,并在最佳条件下制备得到了秸秆-污泥基活性炭。实验结果表明,秸秆-污泥基活性炭主要官能团有—OH、—C=C—、C—O,比表面积为902.6 m2/g,总孔容为0.303 0 cm3/g,微孔容为0.205 0 cm3/g。考察了活性炭对Pb2+的吸附效果的影响,结果表明,在吸附时间为200 min、pH为6、活性炭投加量为6 g/L的条件下对Pb2+的吸附量为12.79 mg/g,吸附过程符合二级吸附动力学模型。     

茶渣污泥基活性炭的制备及其在CODCr废水吸附中的应用

以黑茶渣和生活污泥为原料，以碘吸附为主要参考指标，采用KOH作为制备活化剂，改变温度、配比、活化时间和活化剂浓度等，将污泥和茶渣放入马弗炉进行炭化和活化，探究其最佳制备条件。实验得出，700℃的活化温度，1∶4的污泥茶渣配比，1h的活化时间，50%的KOH溶液为茶渣污泥基活性炭的最佳制备条件。以最佳制备条件制备的活性炭，通过改变活性炭的投加量、振荡温度、吸附质pH三个条件，研究其对去除水中COD_Cr的影响效果。     

硅酸钠改性净水污泥吸附剂制备及去除氨氮研究

以硅酸钠改性后的净水污泥为主要成分复合粉末活性炭制备净水污泥吸附剂(MP),对其进行了表征,并用于去除水中氨氮。考察了吸附时间、溶液初始pH、初始氨氮含量、吸附剂投加量等因素对氨氮吸附效果的影响,同时与原泥进行了去除氨氮的对比实验。结果表明,MP对氨氮的吸附性能优于原泥,当吸附时间为120 min,pH为3～9时氨氮去除效果为佳,对氨氮的吸附量达2.3 mg/g,可达92%。吸附等温线及吸附动力学模型拟合发现,MP对氨氮的吸附过程符合Langmuir等温吸附模型及准2级动力学模型,吸附机理主要为物理吸附及离子交换。     

KOH活化污泥基活性炭负载TiO_2催化剂的制备及性能研究

以污泥为原料,商品TiO_2为光催化剂,KOH为活化剂,采用一步法制备KOH活化污泥基活性炭负载TiO_2催化剂,并以亚甲基蓝(MB)为目标污染物进行光催化降解实验。结果表明,KOH活化污泥基活性炭负载TiO_2催化剂最佳制备条件为:TiO_2投加量为2%,KOH浓度为2 mol/L,固液比为1∶1.8 g/mL,升温速率为6℃/min,热解温度为550℃,热解时间为50 min。在pH为8,催化剂投加量为1.8 g/L,光照时间为180 min时,对MB光去除率达到了98.33%。通过X-射线衍射(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)及傅里叶红外光谱(FTIR)表征论证了该催化体系。     

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。     

棉纤维基活性炭制备工艺的优化及性能表征

以废旧棉布为原料,K_2CO_3为活化剂,化学活化法制备棉纤维基活性炭。以碘吸附值和得率为指标,采用Plackett-Burman(P-B)设计,进行主要影响因子的筛选,利用中心复合设计(central composite design,CCD)和响应面优化分析,确定最优制备工艺,并对该工艺条件下制备的样品进行元素含量、表面形貌、比表面积、孔结构和表面官能团的表征。结果表明:碘吸附值和得率的显著影响因子是活化温度、浸渍比和活化时间;最优工艺条件为活化温度818℃、浸渍比1、活化时间1.5h;在此工艺条件下样品碘吸附值和得率分别为1513.7mg/g和15.42%;样品含C量为93.45%,比表面积达1624.79m~2/g,平均孔径为2.57nm,其表面官能团种类稀少。利用高含碳量的废旧纺织品可以制备出性能优良的活性炭,同时采用P-B/CCD法在优化制备棉纤维基活性炭的工艺中是准确可靠的。     

添加FeCl3改性污泥活性炭吸附Cu2+研究

以城市污水厂污泥为原料,以氯化锌为活化剂,添加FeCl3改性制备活性炭,用以吸附模拟废水中的Cu^2＋离子。研究表明：最佳制备条件是活化温度700℃,ZnCl3浓度5mol／L,活化时间60min和FeCl3添加量10%,其污泥炭样品多点BET比表面积为163．853m^2／g,平均孔半径为5．28nm。污泥活性炭吸附最优操作条件为温度20℃,pH值为6．0,Cu^2＋初始浓度越高,吸附量越大,在Cu^2＋初始浓度388．064mg／L下的吸附量可达20．6mg／g。通过BET比表面积测试,活性炭表面积为163．85m^2／g。     

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.     

污泥基吸附剂对邻苯二甲酸二甲酯吸附和解吸附性能研究

以城市污水处理厂产生的剩余污泥为原料,采用活化剂氯化锌改性制备污泥基吸附剂,对其物理与化学特性进行表征,考察其对邻苯二甲酸二甲酯(DMP)的吸附和解吸附性能。研究表明,活化改性后的污泥基吸附剂表面具有清晰的孔结构(以微孔为主),且含有较高的含碳量(37.60%)和酸性官能团(0.680 mmol/L);污泥基吸附剂对DMP的最佳吸附条件为:pH值为6,吸附时间为2 h,吸附剂投加量为4 g/L,此时DMP去除率可达80%以上;Freundlich模型对吸附平衡数据有很好的拟合结果,吸附动力学过程符合准二级动力学模型;采用1 mol/L的NaOH作为再生液进行解吸附,污泥基吸附剂经过重复使用7次后,对DMP去除率仍然在80%以上。     

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。     

Preparation of activated carbon from paper mill sludge by KOH-activation

The purpose of this study is the preparation of activated carbon using paper mill sludge collected from biological wastewater treatment plant. The char produced from pyrolysis of paper mill sludge was chemically activated with potassium hydroxide. A systematic investigation of the effect of activation agent ratio, activation temperature and time on the properties of the char was carried out in a rotary kiln reactor. The chemically activated carbons were characterized by measuring iodine and methylene blue number and specific surface area. The activated carbon prepared from char of paper mill sludge in this study had maximum iodine and methylene blue number of 726.0 mg/g and 152.0 mg/g, and specific surface area of 1,002.0 m²/g, respectively. The result of estimation on adsorption capacities of metals, the Freundlich isotherms, yields a fairly good fit to the adsorption data, indicating a monolayer adsorption of metals onto activated carbon prepared from char of paper mill sludge using a potassium hydroxide as the activating agents.     

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。     

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%。     

KOH活化法制备棉秆基活性炭及其对含苯酚废水的吸附

以农业废弃物棉秆为原料,采用氢氧化钾活化法制备活性炭,并用于吸附含苯酚废水中的苯酚。棉秆基活性炭的最佳制备条件为棉秆先炭化,以KOH溶液为活化剂,KOH与棉秆炭的质量比(物料比)1.5:1,活化温度800 ℃、活化时间70 min,此条件下制备的棉秆活性炭亚甲基蓝的吸附值为342.33 mg/g,碘吸附值为1 368.65 mg/g,其BET比表面积达到了1 735.94 m²/g,总孔容积0.36 cm³/g,平均孔径2.33 nm。将此活性炭用于吸附苯酚,苯酚质量浓度60 mg/L的50 mL废水中,当pH值为7,吸附时间2 h,活性炭投放量为50 mg时,苯酚去除率最高可达98%。对此吸附过程进行动力学分析,结果表明准二级动力学模型能很好的描述此活性炭吸附苯酚的过程。     

污泥粉煤灰混合制备活性炭及其性能研究

为提高以污泥制备的活性炭的吸附性能,采用化学活化方法将污泥、粉煤灰混合制备活性炭并研究其吸附性能。研究表明,在污泥、粉煤灰和ZnCl2质量比为10∶3∶4、活化温度为500℃、活化时间为80 min条件下,制备的活性炭吸附性能最佳,其比表面积为459.56 m2/g,总孔面积为0.32 mL/g,碘值为376.17 mg/g。以污泥和粉煤灰制备活性炭技术在废水治理领域具有良好的工业应用前景。     

From pollutant to solution of wastewater pollution: Synthesis of activated carbon from textile sludge for dye adsorption

Adsorption is an important process in wastewater treatment,and conversion of waste materials to adsorbent offers a solution to high material cost related to the use of commercial activated carbon.This study investigated the adsorption behaviour of Reactive Black 5(RB5)and methylene blue(MB)onto activated carbon produced from textile sludge(TSAC).The activated carbon was synthesized through chemical activation of precursor followed with carbonization at 650°C under nitrogen flow.Effects of time(0–200 min),pH(2–10),temperature(25–60°C),initial dye concentration(0–200 mg·L~(-1)),and adsorbent dosage(0.01–0.15 g)on dye removal efficiency were investigated.Preliminary screening revealed that TSAC synthesized via H_2SO_4activation showed higher adsorption behaviour than TSAC activated by KCl and ZnCl_2.The adsorption capacity of TSAC was found to be 11.98 mg·g~(-1)(RB5)and 13.27 mg·g~(-1)(MB),and is dependent on adsorption time and initial dye concentration.The adsorption data for both dyes were well fitted to Freundlich isotherm model which explains the heterogeneous nature of TSAC surface.The dye adsorption obeyed pseudo-second order kinetic model,thus chemisorption was the controlling step.This study reveals potential of textile sludge in removal of dyes from aqueous solution,and further studies are required to establish the applicability of the synthesized adsorbent for the treatment of waste water containing toxic dyes from textile industry.     

基于响应面模型对花生壳基活性炭工艺的优化

为优化木质活性炭制备的工艺条件,以农林废弃物花生壳为原料,磷酸为主活化剂,硫酸为辅助活化剂,利用响应面模型分析磷酸质量分数、浸渍比(活化剂体积与花生壳质量比)、活化时间、活化温度对活性炭性能的影响。结果表明：通过Box-Behnken试验建立的二次多项式数学模型的P值都小于0.000 1,校正决定系数(R²)分别为0.990 2和0.997 8,变异系数(CV) < 10%,试验的可信度和精确度高,回归方程成立。通过二次回归模型得到磷酸-硫酸活化法制备花生壳基活性炭的最佳工艺条件为花生壳粉末1 g,磷酸质量分数57.7%,浸渍比2:1,活化时间117 min,活化温度550 ℃。在最佳工艺条件下,制备的活性炭亚甲基蓝吸附值为147.2 mg/g,碘吸附值1 022.03 mg/g,实际值与预测值接近,重复性好。利用磷酸-硫酸活化法制备的花生壳基活性炭的内部中小孔较发达,具有较强的吸附能力和脱附能力。     

乙基氯化物的生产废水处理研究

采用化学中和法进行预处理,再分别采用活性炭吸附法和生化处理方法对乙基氯化物生产废水进行后续处理,通过正交试验探讨预处理时间、盐酸与氢氧化钠添加量等因素对化学需氧量（COD）、总硫、总磷等的影响。最佳条件为：投碱量15～20g,投酸量100mL,吹脱时间50min,采用活性污泥进行生化处理。