污水厂污泥制备吸附剂及其在水处理中的应用

污水厂污泥制备吸附剂及其在水处理中的应用余兰兰3钟秦(南京理工大学化工学院南京210094)摘要以城市和石化污水厂生化活性污泥及剩余污泥为原料,采用化学活化方法制备了3种吸附剂,与商品活性炭做了对比,并进行了孔结构、扫描电镜及元素分析表征。结果表明,5mol/LZnCl2溶液与5mol/LH2SO4溶液复配活化剂制备的吸附剂性能较好,最佳复配比均为2∶1(体积比)。采用所制备的3种吸附剂处理城市污水及油田含油污水。结果表明,对城市污水COD及P去除率较高,均好于商品活性炭,同时污水色度也有了较大改善。石化活性污泥吸附剂对油田含油污水的处理效果相对较好。关键词污泥,吸附剂,污水处理中图分类号:O647;X703文献标识码:A文章编号:100020518(2006)04204192052005207230收稿,2005212216修回江苏省建设系统科技计划项目(JS200310)通讯联系人:余兰兰,女,1973年生,博士研究生;E2mail:b03030121@126.com;研究方向:环境化学城市和工业废水目前多采用生化污泥法进行处理,处理过程中会产生大量的剩余污泥,剩余污泥中含有一定量的有机物、丰富的氮磷、重金属及病原菌等,处理不当将对环境造成很大的污染[1,2]。由于生化污泥含炭较多,可通过化学途径制成价格低廉的吸附剂,国内外在利用污泥制备吸附剂方面作过一些基础性研究[3～5],同时利用制取的污泥吸附剂进行污水及大气污染的处理[6～8]。本文以生化活性污泥及剩余污泥为原料,利用化学活化方法制备吸附剂,并将其应用于城市污水及油田含油污水的处理,取得了较好的处理效果,在治理污染的同时获得具有一定商业价值的产品,为污泥的资源化探索出了一条新途径。利用复配活化剂以污水厂污泥为原料制备吸附剂尚未见文献报道。1实验部分1.1吸附剂的制备方法所用污泥为南京城市污水厂生化活性污泥(BS:biochemicalsludge)、剩余污泥(SS:surplussludge)和扬子石化公司污水厂生化活性污泥(PS:petrochemistrysludge)。将3种含水率较高的污泥分别放入烘箱,在105℃下烘24h,得到含水率低于10%的干污泥。取干污泥按固液比为1(g):215(mL)加入活化剂溶液,静止放置24h,烘24h,处理后的污泥置于SK22210型高温管式电阻炉(南京电炉厂)中进行热解,利用N2气隔绝空气,加热速率控制在5℃/min,热解温度为550℃,时间2h。产物先用3mol/LHCl漂洗,促使其中氧化物充分作用与溶解,同时洗涤出去炭中杂质。再用70℃去离子水洗涤,烘24h后进行研磨,回收0171～0184mm的粒径产物。1.2分析方法污泥含水率、灰分及吸附剂碘值测定依据GB770221997;得率利用重量法计算;污水COD值、P含量及色度分别依据GB11914289、GB/T1189321989、GB11903289测定;污水含油量依据SY/T5329294测定;采用TG2DTA250型热分析仪(日本Shimadzu公司)测定污泥热解性质;分别采用COULTER2SA3100型比表面积分析仪(美国Beckman公司)、LEO21530VP型扫描电子显微镜(德国Leo公司)、INCA2300型X射线能谱仪(英国Oxford公司)进行吸附剂物化性质测定。1.3污水吸附实验静态吸附实验:量取100mL污水,加入一定量的吸附剂,室温下于搅拌器上快速搅拌吸附10min,过滤,测定该污水和吸附后滤液的pH值、COD值、含P量及色度,计算城市污水COD、P及色度去除率。在室温下污水通过装有10mL(湿体积)吸附剂的玻璃吸附柱(12mm×235mm),测定不同时段吸第23卷第4期应用化学Vol.23No.42006年4月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYApr.2006转载http://www.paper.edu.cn污水厂污泥制备吸附剂及其在水处理中的应用余兰兰3钟秦(南京理工大学化工学院南京210094)摘要以城市和石化污水厂生化活性污泥及剩余污泥为原料,采用化学活化方法制备了3种吸附剂,与商品活性炭做了对比,并进行了孔结构、扫描电镜及元素分析表征。结果表明,5mol/LZnCl2溶液与5mol/LH2SO4溶液复配活化剂制备的吸附剂性能较好,最佳复配比均为2∶1(体积比)。采用所制备的3种吸附剂处理城市污水及油田含油污水。结果表明,对城市污水COD及P去除率较高,均好于商品活性炭,同时污水色度也有了较大改善。石化活性污泥吸附剂对油田含油污水的处理效果相对较好。关键词污泥,吸附剂,污水处理中图分类号:O647;X703文献标识码:A文章编号:100020518(2006)04204192052005207230收稿