生物质活性炭的制备及其染料废水中的应用

©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第一作者:尹炳奎,男,1981年生,硕士研究生,主要从事污泥深度处理及资源化等方面的研究。#通讯作者。生物质活性炭的制备及其染料废水中的应用尹炳奎1朱石清2朱南文1#员帅波1寿宗奇1(1.上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240;2.上海市水务局,上海200003)摘要以城市污水厂活性污泥为原料,用3mol/LZnCl2溶液活化,通入水蒸气作活化气制备活性炭吸附剂。实验结果表明,温度为600℃条件下,活化时间为1h,制得的活性炭其碘吸附值为374.10mg/g,比表面积为381.62m2/g,孔容积为0.25cm3/g,微孔容积为0.11cm3/g。并进一步将生物质活性炭应用于染料废水的处理,考察了吸附时间、活性炭投加量和pH对色度及TOC的脱除效果的影响。室温下,酸性大红GR染料废水初始浓度为300mg/L,污泥活性炭的最佳投加量为2%(质量分数),吸附15min,废水色度脱除率可达99.6%,TOC去除率可达99.7%,利用等温吸附实验作吸附等温线,吸附等温线可以用Freundlich或Langmuir方程描述。关键词活性污泥活性炭吸附染料废水PreparationofactivatedcarbonfromactivatedsludgeanditsapplicationintreatingdyewastewaterYinBingkui1,ZhuShiqing2,ZhuNanwen1,YunShuaibo1,ShouZongqi1.(1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240;2.ShanghaiWaterAuthority,Shanghai200003)Abstract:Anactivatedsludgesamplefromalocalsewagetreatmentplantwasfirstdriedat105℃andground(1～2mm)andthensoakedin3mol/LZnCl2solutionfor24h;thecentrifugedcakewasdriedandsteamactivatedat600℃for1h,andtheproductwaswashedtoremovetheZnCl2andotherinorganicimpuritiesandfinallydriedagaintoresultintheactivatedcarbon.Theactivatedcarbonexhibitedaniodinecapacityof374.1mg/g,aBETsurfaceareaof381.62m2/gandporevolumeof0.25cm3/gandamicroporevolumeof0.11cm3/g.ThecapacitiesofthiscarbonforcolorandTOCofasimulateddyewastewaterwerewellrepresentedbyboththeFreundlichandtheLangmuirad2sorptionisothermmodels;highercapacitieswereobtainedataneutralpH.Theactivatedcarbonpreparedfromsew2agetreatmentplantactivatedsludgemaybeattractivefortreatingdyewastewater.Keywords:ActivatedsludgeActivatedcarbonAdsorptionisothermmodelsDyewastewater污泥是污水处理厂污水处理过程中的二次产物,城市污水厂每天都会产生大量的污泥。由于污泥除含有大量的水分外,还含有难降解的有机物、重金属和盐类,以及少量的病原微生物和寄生虫卵等。如果处理不当,会对周围环境造成一定的危害[1]。因此,如何有效地处理处置污泥?近年来成为我国乃至西方工业发达国家环境界的一个热点课题。污泥处置主要有农用、填埋、焚烧、建材利用等几种可行的处置方式。随着循环经济理念的兴起,研究采用合适的办法对污泥进行循环利用,越来越受人关注。利用污泥制取活性炭,是一种符合循环经济理念的污泥处置方式。目前,国内外有学者以混合污泥为原料,在马福炉中以氮气为保护气,炭化制得性能较好的吸附剂[227]。而以活性污泥为原料,水蒸气为活化气制备活性炭,目前尚未见报道。笔者采用城市