生物瀝濾改性制備污泥基生物炭及其吸附鉛、鎘可行性研究.pdf

1、隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市污水處理過程產(chǎn)生的剩余污泥量逐年劇增，但污泥存在的脫水性能差和潛在的重金屬風(fēng)險造成污泥的資源化利用困難。本研究針對市政污泥難脫水和潛在的重金屬超標(biāo)問題，以污泥濃縮池的市政污泥為研究對象，展開污泥脫水性、重金屬離子去除、生物炭的制備及作為吸附劑吸附水中重金屬等研究，為市政污泥的處理及資源化利用提供新的思路和理論基礎(chǔ)。
　　以市政污泥為原料，以生物瀝濾的方法對其進(jìn)行預(yù)處理和活化，通過單因素試驗設(shè)計，制備

2、生物瀝濾后污泥基生物炭，并對其進(jìn)行了表征，研究其對Pb(II)、Cd(II)的吸附性能，探討吸附機(jī)理?，F(xiàn)詳述如下：
　?。?）生物瀝濾以FeSO4為底物，通過控制底物濃度和生物瀝濾時間，作為污泥基生物炭改性處理。當(dāng)FeSO4底物濃度為6 g/L，生物瀝濾時間為72 h時，市政污泥的污泥比阻從1.92×1013下降到0.26×1013，生物瀝濾實驗結(jié)束時Pb、Zn、Cu、Ni、Cd、Cr的去除率分別為61.48％、85.36%、87

3、.01%、90.47%、81.57%和71.78%。實驗證明，生物瀝濾方法能有效提高市政污泥的脫水率同時降低污泥中重金屬離子的含量。
　?。?）通過單因素試驗得到生物瀝濾后污泥基生物炭的最佳制備條件為：煅燒溫度500℃，煅燒時間2 h，秸稈的添加比20%。表征分析結(jié)果：電鏡分析結(jié)果顯示原料經(jīng)過改性以后明顯有孔結(jié)構(gòu)增加的現(xiàn)象；X射線衍射分析表明鐵以Fe2O3的形式存在；紅外光譜分析表明生物瀝濾后污泥基生物炭內(nèi)含有酚羥基、羧基、羥基、

4、內(nèi)酯基和酚基。
　　（3）生物瀝濾后污泥基生物炭處理含Pb(II)廢水的最佳pH值為5；投加量0.1g；25℃下，20 h達(dá)到平衡；動力學(xué)擬合表明：準(zhǔn)二級動力學(xué)擬合的效果比較好；Langmuir方程可以很好的表達(dá)吸附過程，25℃、35℃、45℃下，吸附量分別為30.68 mg/g、39.95 mg/g和43.93 mg/g，吸附過程為吸熱反應(yīng)，是熱力學(xué)自發(fā)進(jìn)行；生物瀝濾后污泥基生物炭對Pb(II)的吸附有含碳官能團(tuán)C=O和C=C參