论文部分内容阅读
当前，污水处理效率不断提高，污泥产生量也与日剧增，但污泥处理能力却严重不足、处理手段严重落后，导致大量的湿污泥随意外运、简单填埋或堆放，产生了“污泥围城”的现象，污泥的处理问题已成为公共的环境问题。本文以城市污泥为原料，添加花生壳作为增碳剂，采用化学活化法制备污泥基活性炭。通过正交实验研究污泥基活性炭制备的相关影响因素，得出其影响制备效果的顺序为：花生壳添加比>活化温度>活化剂浓度>活化时间>固液比。通过单因素实验确定污泥基活性炭制备的最佳条件，得出当花生壳添加比20%，活化温度为600℃，活化剂浓度为3mol/L，活化时间为45min，固液比为1:2.5。在此条件下制备的污泥基活性炭的碘值为674.3mg.g-1，产率为47.1%。通过元素分析、电镜扫描、BET、XRD、FT-IR等相关测试研究，得出活化热解后的污泥基活性炭表面形成了丰富的孔隙结构，且不同制备条件、不同活化剂都影响着活性炭的结构。通过对污泥基活性炭的重金属形态研究，得出热解后，重金属形态的稳定性明显增加，同污泥基活性炭浸出液中重金属含量未检出的结果一致，符合活性炭应用标准。热解可使污泥中的可溶解态和可还原态重金属转化为性质稳定的残渣态重金属。所以，在此基础上，利用重金属潜在生态风险指数法对污泥基活性炭的重金属潜在生态风险进行评价，结果得出在花生壳添加量为20%，活化温度为600℃条件下，制备出了的活性炭风险最小。最后，利用污泥活性炭对孔雀石绿模拟废水的静态吸附表明，其对孔雀石绿具有很好的吸附能力。在适当的吸附剂投加量、吸附时间和pH条件下，污泥基活性炭对孔雀石绿模拟废水可以达到很高的去除率。污泥基活性炭对孔雀石绿的吸附行为很好地符合Langmuir等温方程，说明染料在污泥基活性炭表面以单分子层吸附为主。污泥基活性炭对孔雀石绿的吸附更符合Lagergren二级动力学吸附，且由二级速率方程计算得出的平衡吸附量更符合实验所得的平衡吸附量。