污泥薄膜炭復(fù)合材料(ACMCM)的制備及其吸附性能的研究.pdf

1、用污泥制備活性炭吸附材料，體現(xiàn)了以廢治廢、變廢為寶的經(jīng)濟(jì)原則和環(huán)保原則。污泥來源廣泛，處理利用的技術(shù)難度大，研制活性炭吸附材料是一個(gè)極有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的資源化研究方向。 本課題研究，以含有豐富的有機(jī)物市政污泥和印染污泥為原料，通過均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)，以對(duì)苯蒸氣的吸附來表征產(chǎn)品吸附性能，篩選出ZnCl2活化法作為制備污泥薄膜炭復(fù)合材料(Active Carbon Membrane Composite Material)的最優(yōu)工藝

2、條件：ZnCl2/污泥比1/6，按AH/污泥比1/20或AM/污泥比1/40投加添加劑，以多孔材料為負(fù)載基造粒，并浸潤(rùn)活化一定的時(shí)間。在N2保護(hù)下，高溫炭化活化燒制產(chǎn)品，炭化溫度400℃，炭化時(shí)間30min；活化溫度600℃，活化時(shí)間120min。燒制的產(chǎn)品用熱酸溶液和熱水反復(fù)多次清洗，去除復(fù)合材料上殘留的ZnCl2藥品。對(duì)比各種化學(xué)活化方法，以ZnCl2的活化效果最好。 對(duì)“三苯”氣體和亞甲基藍(lán)的吸附研究表明，造粒粒徑4.5

3、mm、炭膜厚度為0.3mm的ACMCM的吸附性能明顯優(yōu)于ACGCM，吸附量相差40mg/g～80mg/g，其最大吸附量為174.0mg·g-1(亞甲基藍(lán)溶液)，232mg·g-1(苯蒸氣)，278mg·g-1(甲苯蒸氣)和206mg·g-1(二甲苯蒸氣)，是商品PAC的吸附量的3/4(亞甲基藍(lán)溶液)和2/3(“三苯”氣體)。ACMCM吸附甲苯蒸氣，做4次吸附—再生實(shí)驗(yàn)，吸附量穩(wěn)定在190～247mg/g，吸附率基本不變，可重復(fù)性好，表明

4、ACMCM在實(shí)際的吸附應(yīng)用上具有良好的可行性。 ACMCM對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附等溫方程式，符合一級(jí)和二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程變化規(guī)律。ACMCM對(duì)甲苯的吸附等溫線能符合Freunlish方程和Langmuir方程，但Langmuir方程的預(yù)測(cè)更接近實(shí)際值，擬合性更好，吸附過程符合偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程和一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。吸附活化能24.95KJ/mol，屬于物理吸附，作用力主要是范德華力。 ACMCM作為薄膜吸附材料，比表面積大，吸附