水处理污泥制备活性炭的实验研究

以制药厂废水处理污泥和污水处理厂污泥为原料,以氯化锌为活化剂,实验室制备了污泥活性炭,研究了活化剂浓度、固液比、活化温度及活化时间等因素对污泥活性炭的影响。通过正交实验,确定了最佳工艺参数。结果表明,采用氯化锌为活化剂,其浓度为40%,活化时间为20 min,活化温度为500℃,固液比为1∶3时制得活性炭的吸附效果最佳。     

用石油焦生产活性炭

实验从新的理论视角出发 ,考察了一系列新型活化剂对石油焦的化学活化性能 ,优选出了活化性能优越、来源广泛、廉价的活化剂 ,并且确定了不同活化剂的最佳活化工艺条件。实验结果表明 ,石油焦原料颗粒度最优在 2 0 0～ 30 0目之间 ;活化温度、活化时间都存在最佳值 ;活性炭的比表面积随活化剂用量的增加成阶梯形增加。实验制备出了BET比表面积为 10 0 0m2 / g左右的活性炭。在实验基础之上 ,对活化剂的活化机理进行了探讨 ,提出了金属离子活化机理     

污泥基活性炭的制备及其性能分析

以福州市大学城污水处理厂污泥为主要原料,采用氯化锌活化一管式炉热解法制备污泥基活性炭。结果表明,氯化锌化学活化一管式炉热解法制备污泥活性炭的最佳工艺参数为：以亚甲基蓝吸附值和得率作为控制指标,综合考虑所得最佳水平组合为活化剂浓度为3mol／L、热解温度为550℃、热解时间为2h、液固比为1．5：1,所得活性炭的亚甲基蓝吸附值为41．9mg／g,得率为48．9％。并在此基础上,表征、分析了污泥、污泥活性炭和商品活性炭的微观形貌、比表面积、浸出重金属含量。     

污泥活性炭的制备及其在焦化废水中的应用

研究了以城市污水厂脱水污泥为原料,氯化锌为活化剂的污泥活性炭制备工艺及其在焦化废水中的应用。在活化温度为550℃、活化剂浓度为5mol／L、固液比1：2及活化时间40min条件下,制备得到的活性炭亚甲基蓝吸附值为145．35mg／g,BET比表面积值为297．36m^2／g。将制备的污泥活性炭产品应用于焦化废水中,实验结果表明：污泥活性炭的最佳投加量为3g/L,室温下。吸附时间360min,脱色率和COD去除率分别可达到96．55％与82．95％。     

ACF制备工艺优化对微观结构和吸波性能的影响

以粘胶纤维为原料,采用化学活化法以H_3PO_4为活化剂制备粘胶基活性炭纤维(ACF),对其进行性能表征。研究了炭化、活化工艺对ACF微观结构及吸波性能的影响,结果表明:H_3PO_4浓度25%、炭化活化温度400℃、炭化活化时间1.5h条件下制备的ACF吸波性能较佳。     

含油污泥制备高比表面积活性炭

以含油污泥为原料,氢氧化钠为活化剂,在氮气保护下,通过室内静态热解炉制备高比表面积活性炭。研究炭化温度、活化升温方式、活化温度、活化时间和碱碳质量比m(NaOH)／m(C)对高比表面活性炭的影响。采用全自动比表面与孔隙度分析仪、钨灯丝环境扫描电子显微镜等测试设备,分别对产品的比表面积与孔径分布、组成及微观形貌进行定性或定量分析。研究结果表明,含油污泥制备高比表面积活性炭的较佳条件为:炭化温度500℃,活化升温方式(c),活化温度800℃,活化时间1h, m(NaOH)／m(C)=2。采用本方法制备的活性炭比表面积大于2000m2/g,平均孔径小于2nm,总孔容大于2cm3/g,性能优于普通活性炭,可作为能源储存介质、电极材料、高效吸附剂的基础材料,为含油污泥的资源化利用提供了一条新途径。     

石油焦制备高比表面积活性炭技术的研究

研究了以石油焦为原料、KOH化学活化法制备高比表面积活性炭工业化技术,以及工业化制备中碱炭比、活化温度、活化时间对产品指标的影响,提出了适合高比表面积活性炭工业化的新型反应器及碱液回收处理工艺,确定了生产高比表面积活性炭的最佳工艺条件：碱炭比5、活化温度830℃、活化时间1．0h．结果表明,采用确定的技术路线可实现高比表面积活性炭的工业化,采用确定的工艺条件可工业化制备BET比表面积达2900m^2/g、平均孔径2．46nm的活性炭产品。     

棉花秸秆制备活性炭及其吸附性能的研究

以农业废料棉花秸秆作为原料,采用化学活化法,氯化锌为活化剂制备高效的生物质活性炭。研究了浸渍比、活化剂浓度、活化温度、活化时间4个工艺参数对制备活性炭的得率及吸附碘值的影响。找到其最佳制备条件:浸渍比为4∶14(g·mL~(-1)),氯化锌浓度为3mol·L~(-1),活化时间为500℃,活化时间为100min,在此条件下制得的活性炭其吸附碘值为1 050mg·g~(-1),得率为53%,比表面积为1 383.7m2·g~(-1),总孔容积为0.766cm3·g~(-1),平均孔半径为1.1nm。考察活性炭在吸附时间、投加量、pH条件下对亚甲基蓝的吸附量,初始浓度为50mg·L~(-1)的亚甲基蓝,活性炭吸附量达到49.4mg·g~(-1),吸附等温线可以用Langmuir模型描述。     

磷酸氢二铵法制备高产率褐煤基活性炭

以筛选出的磷酸氢二铵作为活化剂,采用水蒸气活化法制备了高产率高比表面积的优质褐煤基活性炭,并对其性能进行了表征,采用热重分析的方法探讨了磷酸氢二铵活化剂在褐煤活化中的作用.研究结果得到了制备褐煤基活性炭的优化条件为:活化剂与干燥无灰基褐煤的浸渍质量比4∶1,活化温度750℃,水蒸汽流量9mL/g.在该工艺下制得的活性炭比表面积为965m2/g,产率为63.1%,碘吸附值为826mg/g.活化过程主要发生在450~800℃,释放大量气体,增大了活性炭的比表面积.     

微波活化甘蔗渣合成活性炭及其电化学电容特性

以甘蔗渣为原料,ZnCl2为活化剂,分别采用微波加热活化和管式炉加热活化制备了一系列活性炭材料,并研究了微波活化法制备的活性炭在水或离子液体电解液体系中的电容特性.氮气吸附测试表明:活化剂的浓度与活性炭的孔结构密切相关,加热方式对孔径结构的影响不大,但微波活化法在加热效率和均匀性方面具有明显的优势.当活化剂的浓度从20wt%增大到60wt%时,活性炭的平均孔径从2.5nm逐渐增大到7.0nm.电化学测试表明:在离子液体中炭材料的电容性能与其孔径大小密切相关,孔径尺寸越大,其电容性能越好.离子液体电容器能提供远高于水相电容器的能量密度.AC60在功率密度为2.5kW/kg时,仍能提供9.2Wh/kg的能量密度.     

城市污泥添加软锰矿制备活性炭的研究

以城市污泥为原料,添加适量的软锰矿,采用氯化锌活化法制备活性炭.采用BET、SEM、FT-IR、O2-TPO、XRD、TGA等方法对其结构和性能进行了表征,并分析了软锰矿对活性炭制备过程的影响.研究结果表明,在实验条件下,城市污泥添加软锰矿制备的活性炭比表面积为354.198 m2/g,总孔体积为0.809 6 cm3/g,微孔体积为0.159 cm3/g,平均孔半径为4.6 nm,碘吸附值为558.05 mg/g.上述性能参数相较于纯污泥制备的活性碳都有较大程度的提高.在使用添加了软锰矿的城市污泥制备活性炭的过程巾软锰矿催化了污泥中有机质的分解,同时也为新生炭提供了更多的骨架,促进了积炭反应,有助于形成孔隙发达的微晶结构.     

ZnCl2催化污泥活性炭的正交实验及热动力学分析

以城市污水厂脱水污泥为原料,采用ZnCl2活化法制备污泥活性炭,以品红吸附值及比表面积为评价指标设计正交实验。结果表明：主要影响因素为热解温度,ZnCl：浓度,浸泡时间及固液比的影响较小。最佳制备条件为：热解温度550℃,ZnCl2浓度3mol／L,浸泡时间为5h,固液比1：3。采用Coats-Redfem积分法对ZnCl2活化后的污泥热失重过程中450℃～650℃温度段进行分析,该温度段在n=2时方程拟合线性较好。反应活化能为146．04KJ／mol,频率因子为3．95×10^7s^-1,动力学方程为：dα/dt=：3．95×10^7 exp（-17565.9191/T）（1n）^α2。     

城市污水厂污泥制备吸附剂实验研究

基于城市污水污泥中含有机物的特点,研究了以其为原料制备吸附剂的工艺条件,探讨了活化温度、活化时间等因素对制备吸附剂性能及产率的影响规律,结合扫描电镜表征分析,考察了吸附剂作为水处理吸附剂的去除效果。结果表明,以氯化锌为活化剂制备吸附剂的最佳工艺条件为:活化温度550℃、活化剂浓度3mol/L、固液比1∶2、活化时间1h,吸附碘值在410mg/g以上,比表面积为227.3m2/g,得率为38.32%。将该产品用于处理重金属废水,投加量为0.5g,吸附平衡时间为60min时,对Cu2+的吸附量达到18mg/g,其效果优于商用粉末活性炭。     

氯苯降解菌的筛选及降解条件

以筛选氯苯降解菌株为目的从抚顺石油二厂污水处理曝气池中的活性污泥中筛选到一株具有降解氯苯能力的菌株, 命名为LP01, 依据该菌株的菌落特征、菌体形态以及染色反应和生理生化反应鉴定, 初步判断其属于假单孢菌属(Pseudomonas .sp)。同时分别考察培养温度、氯苯质量浓度、pH 值及摇床转速各单因素对该菌株降解氯苯性能的影响。并设计正交实验以选择菌株LP01 对氯苯降解的最佳条件。实验结果表明, LP01菌株对氯苯降解的最佳条件为:培养温度为35 ℃, 底物质量浓度为30 mg/ L, pH 值为8, 摇床转速为120 r/min 。在该条件下该菌株对氯苯的降解率可达到93.9%。     

剩余污泥碱解上清液作为反硝化碳源的回用量实验研究

考察剩余污泥碱解上清液作为反硝化碳源的反应速率,并据此初步确定上清液的回用量。对剩余污泥进行碱解发酵,选取SRT-9d的上清液,采用不同的VFA／N比值进行批式试验,考察其反硝化速率,选择出试验条件下的较优比值,并应用于实际生活污水中,与单纯生活污水脱氮对照,考察回用的可行性以及回用量的确定,提出利用阶段反硝化率粗略估计污泥碱解上清液回用量的思路。结果显示,所有比值的反硝化速率曲线均可分为4段,且随着VFA／N比值的增加,反硝化速率明显增加,pH值的变化趋势也与之对应;以VFA／N=2．47为分界点,比值继续增加,反硝化速率的增长并不大;将上清液以一定比例投入生活污水,反硝化速率明显提高,平行组6h反硝化量分别达到47．0mg／L和33．9mg／L。     

硫酸改性污泥活性炭对水中Cr6+的吸附

用硫酸改性污泥活性炭考察硫酸浓度及改性时间对活性炭吸附容量的影响,在最佳改性条件下研究了振荡时间、初始浓度、pH值对活性炭吸附Cr6+的影响.并对改性前后污泥活性炭吸附Cr6+的等温吸附特性、动力学模型进行分析.结果表明:采用体积比为1∶5的硫酸,改性2 h,活性炭对Cr6+吸附容量达9.44 mg/g,较原污泥活性炭提高了53%;改性前后污泥活性炭对Cr6+的吸附均符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型.     

氯化锌活化法制备棉花秸秆活性炭的研究

以棉花秸秆为原料,采用氯化锌活化法在不同操作条件下制备活性炭,通过检测活性炭样品的比表面积、亚甲基蓝吸附值和碘吸附值,探讨了浸渍比（氯化锌与原料的质量比）、活化时间和活化温度等操作条件对活性炭样品性能的影响。实验结果表明,在实验条件范围内,氯化锌活化法制备棉花秸秆活性炭适宜的操作条件如下：浸渍比为1.5：1,活化温度为550℃左右,活化时间为90 min,在较优条件下制得活性炭的比表面积可达1 403 m2/g,碘吸附值可达1 188 mg/g,亚甲基蓝吸附值可达238 mg/g。