论文部分内容阅读
由于近些年污水污泥产量不断增加,对环境造成的污染也越来越重。传统可行的污泥处置方式已无法满足法律法规的要求,更达不到节能环保的目标。污水污泥安全资源化处理是必然的趋势。将污泥热解成吸附剂回用于污水处理工艺中,实现了污泥的稳定化和资源化,成为最有前景的污泥处理处置方法。本文以城市污水厂剩余污泥为原料,加入铁盐作为活化剂热解制成有吸附功能的材料。通过单因素试验,研究了热解温度、终温停留时间、升温速率、活化剂与干污泥质量比以及活化剂与干污泥混合物浸渍时间五个因素对制得吸附剂性能的影响。通过碘值及亚甲基蓝值对吸附剂的孔特性的表征,得出制备吸附剂的最佳工艺条件是:将活化剂与干污泥按0.8:1的质量比混合,浸渍15h,烘干,在N2氛围下以20°C/min的升温速率升温至700°C,在这一温度下热解60min,降温后取出。在这一条件下制得的吸附剂碘吸附值达到了328.25mg/g,亚甲基蓝吸附值为24.5mg/g。为考察吸附剂中重金属的稳定程度,实验研究了不同pH值浸提剂、不同热解温度及不同干污泥含铬量条件下吸附剂中重金属铬的浸出特性。该实验通过人为向原污泥中加入重铬酸钾获得不同含铬量的原污泥,分别为35mg/kg、100mg/kg、500mg/kg和1000mg/kg。热解温度范围选取200°C–850°C,每升高50°C热解制得一种吸附剂样品。浸提剂pH值分别为1–12。实验结果表明,四种不同含铬量的原污泥在200°C–850°C条件下热解得到的吸附剂,在pH值1–12范围内的浸提剂下Cr6+的浸出量低于检出限,而总铬的浸出量随原污泥含铬量的增加而增加,随吸附剂热解温度的升高而减少。其中750°C与850°C热解的吸附剂由有机物二次挥发、高温炭烧失孔隙被破坏等因素引起总铬浸出量升高,700°C和800°C热解得到的吸附剂总铬浸出量最低,在浸提剂的pH值在1–12范围内总铬浸出量分别在0.07–1.14mg/L和0.07–1.3mg/L,均小于污水出水总铬浓度最高限值1.5mg/L。由于热解之前向原污泥加入了大量的铁盐,浸出液中有不同含量的铁离子一同浸出。700°C热解的吸附剂与总铬一同浸出的总铁量最少,在0–10mg/L之间。可见,含铬量1000mg/kg以下的原污泥在700°C热解的吸附剂应用于pH值在1–12内的污水处理中铬的浸出是安全的。