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1、第24卷第4期環(huán)境化學(xué)Vol.24，No.42005年7月ENVIRONMENTALCHEMISTRYJuly2005!活性炭污泥吸附劑的制備研究!!余蘭蘭鐘秦（南京理工大學(xué)化工學(xué)院，南京，210094）摘要以城市污水廠的剩余污泥為原料，采用不同活化方法制備活性炭吸附劑，并對(duì)影響活化產(chǎn)物吸附性能的因素進(jìn)行了研究.結(jié)果表明，化學(xué)活化法制備的活性炭污泥吸附劑性能較好，其最佳制備條件為：-1活化劑ZnCl2與H2SO4的濃度均為5mol·l（ZnCl2與H2SO4的復(fù)配比例為211），活化溫度550C，固液比-1112.5，活化時(shí)間21.活性炭污泥吸附劑的碘吸附值為488
2、.02mg·g，收率為86.6%，與商品顆?；钚蕴?-1對(duì)比，活性炭污泥吸附劑的比表面積為144.47m·g，孔徑分布比較寬，以過(guò)渡孔結(jié)構(gòu)為主，電鏡分析結(jié)果與之吻合，金屬元素含量較高.關(guān)鍵詞污泥，活性炭，吸附劑.城市污水處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥，目前，國(guó)內(nèi)城市污水處理廠的污泥一般采用露天堆［1］放、運(yùn)往垃圾填埋廠填埋、直接作農(nóng)肥和花肥三種處理方法.由于生化處理污泥含炭較多，可通過(guò)化學(xué)途徑將其制成價(jià)格低廉的吸附劑，國(guó)內(nèi)外在利用污泥制取活性炭吸附劑方面做過(guò)一些基礎(chǔ)性研［2—6］究.本文以生化處理的剩余污泥為原料，利用活化改性方法制備活性炭吸附劑.1實(shí)驗(yàn)部分1.1活
3、性炭污泥吸附劑的制備污泥為某城市污水廠生化法處理生活廢水產(chǎn)生的剩余污泥.在不銹鋼加熱管中裝填干污泥約-130g，置于SK-2-10高溫管式電阻爐中熱解，利用氮?dú)飧艚^空氣（氮?dú)饬髁考s為500ml·min），加熱-1速率控制5C·min.-1物理活化法取干污泥（烘241后）于550C炭化21，通入水蒸氣（流量約為200ml·min），溫度保持在550C，活化21，產(chǎn)物烘241.化學(xué)活化法取干污泥按一定比例加入活化劑溶液，靜置241，烘241，處理后的污泥進(jìn)行熱解.-1產(chǎn)物用3mol·lHCl和70C去離子水漂洗，烘241.物理化學(xué)活化法取化學(xué)活化產(chǎn)物，同時(shí)通入氮?dú)馀c水蒸
4、氣，于550C活化21，產(chǎn)物烘241.1.2分析方法污泥含水率和灰份的測(cè)定分別依據(jù)GB7702.1-1997和GB7702.15-1997；活性炭污泥吸附劑碘值的測(cè)定依據(jù)GB7702.7-1997；收率利用重量法計(jì)算（產(chǎn)物與干污泥重量比值）；另外，采用COUL-TER3100比表面積分析儀、LEO1530掃描電子顯微鏡、AA320CRT原子吸收分光光度計(jì)對(duì)吸附性能進(jìn)行測(cè)定.2結(jié)果與討論2.1不同活化方法制備的活性炭污泥吸附劑的性質(zhì)剩余污泥的含水率為93.00%，灰份含量為50.68%.采用不同活化方法制備的活性炭污泥吸附劑其碘值及收率如表1所示.由表1可知，化學(xué)活化
5、法制備的吸附劑碘值最高，性能最好.為了發(fā)揮2004年10月23日收稿.!江蘇省建設(shè)廳科技計(jì)劃項(xiàng)目（JS200310）.!!聯(lián)系人.402環(huán)境化學(xué)24卷-1化學(xué)試劑的協(xié)同活化作用，將活化效果較好的5moI·IZnCI2溶液與相同濃度的H2SO4溶液復(fù)配作為活化劑，不同比例的復(fù)配活化劑制備的吸附劑性質(zhì)見(jiàn)表2.由表2可知，ZnCI2與H2SO4復(fù)配活化劑制備的吸附劑性能較好，二者的最佳復(fù)配比例為211.表1活化方法的對(duì)比Table1Contrastofdifferentactivations方法炭化物理活化化學(xué)活化物理化學(xué)活化商品顆?；钚蕴?15.5013.15332.0
6、9277.81473.16碘吸附值/mg·g收率/50.550.451.153.8—-1注：化學(xué)活化所用活化劑ZnCI2溶液濃度：5moI·I；溫度：550C；固液比：112.5；活化時(shí)間：21.表2不同比例復(fù)配的活化劑對(duì)比Table2ContrastofdifferentratiosofcompIeXactivatorZnCI21H2SO4!"1"311211111112113-1309.60488.02296.30238.96188.28碘吸附值/mg·g收率/88.186.676.972.468.62.2活化溫度的影響-1在活化劑濃度均為5moI·I，ZnCI
7、2與H2SO4復(fù)配比例為211，固液比為112.5，活化時(shí)間為21的條件下，活化溫度的影響如圖1所示.由圖1可知，溫度對(duì)活化產(chǎn)物的性能影響較大，最佳活化溫度為550C.2.3活化劑濃度的影響在活化溫度為550C，ZnCI2與H2SO4復(fù)配比例為211，固液比為112.5，活化時(shí)間為21的條件下，活化劑濃度的影響如圖2所示.由圖2可知，活化劑濃度的影響也較大，隨著活化劑濃度的增-1-1加，活化產(chǎn)物的碘值及收率均增加，至ZnCI2濃度為7moI·I時(shí)趨于平穩(wěn)，ZnCI2濃度為5moI·I制備的吸附劑性能最好.圖1活化溫度的影響圖2活化劑濃度的影響Fig.1Effec
