城市污水处理厂污泥制备活性炭的研究

【摘要】：近年来，由于城市化进程和污水排放标准的不断严格，城市污水处理厂的数量和规模迅速增长，随之而来产生大量的剩余污泥，如果处理不当，会产生二次污染。污泥是一种富含有机物的碳质材料，在一定的条件下可将其转化成活性炭，既减少了脱水污泥的体积，又生成了高效、廉价的吸附剂。 本文以城市污水处理厂的消化污泥为原料、采用化学活化法制取活性炭。研究了活化剂种类、活化剂浓度、活化温度、活化时间及固液比等制备条件的影响，结合比表面积、孔径分布、扫描电镜形貌、热重和红外表征分析，对制备的污泥活性炭进行性能评价，对制备过程和机理进行初步探讨。对污泥活性炭吸附亚甲基蓝进行热力学和动力学研究，并探索了对模拟废水和实际染料废水的应用，对吸附后活性炭进行简单再生研究。 通过对本文的研究，得到以下成果： 分别采用氯化锌活化、硫酸活化、直接热解，制备了ACz、ACs、ACp三种活性炭。以碘值和亚甲基蓝表征吸附性能，确定了活性炭的最佳制取条件。三种活性炭的吸附能力大小依次为ACz＞ACs＞ACp。测定了污泥活性炭的比表面积和孔径分布，ACz的为458m~2·g~(-1)，孔径较小，主要集中在50(?)以下；ACs的为209m~2·g~(-1)，中孔比例较大，孔径100(?)左右的比例较大；ACp的为98m~2·g~(-1)，孔主要集中在40(?)和200(?)左右，中孔和大孔的比例较大。结合热重、红外分析，可以看出添加活化剂后可以降低制备温度，缩短制备时间，活化剂起到脱水和抑制焦油产生的作用。 热力学研究结果表明，MB在ACz上的吸附符合Freundlich型等温吸附，在ACs上的吸附既符合Langumir型等温吸附又符合Freundlich型等温吸附，在ACp上的吸附符合Langumir型等温吸附。吸附动力学研究结果表明，MB在制备的三种活性炭上的吸附行为均符合Lagergren二级动力吸附。 对制备的污泥活性炭进行了应用研究，并与商品炭的吸附能力进行了比较。ACz对酚的吸收能力大约是商品活性炭的1／4，但对于CCl_4的吸附，两者相差不大，主要因为活性炭的吸附能力不仅与比表面积、孔隙结构有关，还与化学结构以及 【关键词】：污泥 活性炭 活化 热解 吸附
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第一章 引言10-24
• 1.1 污泥治理的紧迫性和处理处置技术10-15
• 1.1.1 污泥治理的紧迫性10-11
• 1.1.2 国内外城市污水厂污泥处理处置技术11-15
• 1.2 城市污水厂污泥制备活性炭15-21
• 1.2.1 活性炭概述15-18
• 1.2.2 城市污水厂污泥制备活性炭18-19
• 1.2.3 污泥制备活性炭的工艺选择19-21
• 1.3 本论文的主要研究内容及技术路线21-22
• 1.4 论文的创新之处22-24
• 第二章 实验材料和方法24-29
• 2.1 药剂和材料24-26
• 2.1.1 实验药剂24-25
• 2.1.2 主要仪器和设备25-26
• 2.2 实验方法26-29
• 2.2.1 含水率的测定方法26
• 2.2.2 重金属浸出方法26
• 2.2.3 污泥的消解方法26
• 2.2.4 碘吸附值测定方法26-27
• 2.2.5 亚甲基蓝吸附量测定27
• 2.2.6 苯酚的测定方法27
• 2.2.7 四氯化碳的测定方法27
• 2.2.8 实际染料废水色度测定27-28
• 2.2.9 COD去除率的测定28-29
• 第三章 污泥活性炭的制备、表征及机理分析29-49
• 3.1 污泥来源及特性分析29
• 3.2 污泥制备活性炭方法的比较29-38
• 3.2.1 ZnCl_2活化法制备活性炭研究29-33
• 3.2.2 硫酸活化法制备活性炭研究33-36
• 3.2.3 不加活化剂，直接热解制备活性炭研究36-38
• 3.3 污泥活性炭的表征38-41
• 3.3.1 形貌分析38-39
• 3.3.2 比表面积和孔径分布39-41
• 3.4 浸出液重金属41
• 3.5 制备过程和机理的初步分析41-46
• 3.5.1 热分析41-44
• 3.5.2 红外分析44-46
• 3.5.3 多孔性结构发生的形式46
• 3.6 本章小结46-49
• 第四章 吸附热力学与动力学研究49-60
• 4.1 染料和吸附剂49
• 4.2 吸附热力学研究49-53
• 4.3 吸附动力学研究53-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第五章 污泥活性炭处理废水的应用与再生研究60-70
• 5.1 污泥活性炭处理废水的应用研究60-64
• 5.1.1 ACz与商品活性炭处理模拟废水的研究比较60-61
• 5.1.2 ACz处理实际染料废水的研究61-64
• 5.2 污泥活性炭的再生研究64-69
• 5.2.1 传统活性炭再生方法64-65
• 5.2.2 目前研究较多的活性炭再生技术65-67
• 5.2.3 污泥制备活性炭的再生研究67-69
• 5.3 本章小结69-70
• 第六章 结论和存在的问题70-73
• 6.1 结论70-72
• 6.2 存在的问题72-73
• 参考文献73-80
• 致谢80
• 攻读学位期间发表的学术论文目录80-81
• 学位论文评阅及答辩情况表81

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

城市污泥资源化利用研究进展    杨金满;贾瑞宝;

城市污水处理厂污泥制取活性炭实验研究    延艺;李旭东;陈瑞;靳朝喜;聂红娜;

低成本活性炭及其在污水处理中的应用研究    邵绍燕;陈杰;蒋文举;

滇池底泥热解及产物研究    李迎

茄秆活性炭的制备及其吸附染料废水的研究    熊慧珍

污泥微波高温热解的吸附剂制备及其再利用技术研究    赵娟

污泥活性炭的制备及其对染料废水脱色性能的研究    张立娜

城市污水厂污泥制备活性炭及其吸附性能研究    黄铮

污泥活性炭在抗生素废水处理中的应用研究    沈燕

废旧纺织品制备活性炭及其应用研究    孙利娜

剩余污泥制备吸附材料处理重金属废水研究    张蔓

染料废水的脱色方法    张林生,蒋岚岚

活性炭吸附-H_2O_2氧化法处理染色废水的试验研究    李硕文

污水处理厂污泥处置及利用途径研究    田宁宁,王凯军,杨丽萍,彭应登

含重金属水处理污泥的固化和浸出毒性研究    吴芳,罗爱平,李楠

堆肥技术及进展    魏源送,王敏健,王菊思

城市污水处理厂污泥制活性炭的研究    任爱玲,王启山,贺君

测定城市生活污泥中重金属的酸消解方法研究    孙颖,陈玲,赵建夫,吕彦

电化学再生活性炭的工艺参数研究    叶李艺,傅志鸿,张会平,杨立春

几种活性炭的常规性质及孔隙性质的研究    高尚愚,左宋林,周建斌,胡成文,刘启明,安部郁夫

基于非线性拟合的污泥衍生吸附剂对铅子等温吸附特性研究    张德见,魏先勋,曾光明,翟云波

用铁屑-炉渣-粉煤灰组合处理印染废水    张振声,许佩瑶

用粉煤灰及过氧化氢联合处理印染废水    朱洪涛,王跃利,许佩瑶

污泥和煤混烧特性的热重试验研究    刘亮;李录平;周孑民;鄢晓忠;涂福炳;

再生水源热泵应用于污泥厌氧处理的能流分析    田磊;史琳;吴静;施汉昌;

甲萘酚代替萘乙二胺测定水中苯胺类化合物    马立斌,宋春娟

半合抗7-ADCA生产废水生物处理的可行性实验    赵秀梅,崔伟,杨景亮,吴根

表面活性剂对环境的污染及检测研究进展    魏福祥;郝莉莉;王金梅;

催化光度法测定水中微量亚硝酸根    齐小玲,雷新权,谢君创

新生MnO_2对甲基橙吸附性能的研究    李红;王艳芳;

天然锰矿光催化降解直接黄R染料废水    孙杰;赵晖;

污泥干燥处理技术的现状和研究进展    汪茜;柳海波;杨煊;戢伟;王晓星;

改性污泥吸附剂的制备及其在含铅废水处理中的研究    谢汝桢;蒋文举;陈尧;姜言欣;杨剑;陈思;赵影;

污水处理厂污泥无害化处置与资源化技术研究    班福忱;程琳;张佩泽;苑晓叶;

污泥堆肥化技术研究进展    谢佳;徐惠风;

城市污泥在水泥生产中的资源化利用    钱晓倩;甘海军;

泥炭、粉煤灰在污泥堆肥中应用初探    王辉霞;孙英杰;李捷;

水中多环芳烃类化合物液相色谱荧光检测分析    李荷濛;杨勇;杨海宁;徐仁英;杨孟铭;

水中酚类化合物(液相色谱法)测定实验报告    李荷濛;杨勇;杨海宁;徐仁英;杨孟铭;

负载型钌催化剂上CO选择性氧化反应及载体的研究    陈喜蓉;邹汉波;董新法;林维明;

BaO/Al_2O_3固体碱催化剂上丙酮缩合制二丙酮醇    刘自力;李辉;刘艳;王燕华;陈胜洲;柯刚;邹汉波;陈国术;

煤活性基团与Ca~（2+）形成配合物的结构与表征    王雪峰

污泥热解制取富氢燃气实验及机理研究    熊思江

典型煤种热解气化特性研究    石金明

污泥厌氧消化过程中乙酸累积的微生态机理研究    许科伟

钛基催化剂催化氧化苯系物有机废气的研究    俞丹青

新型NZP族催化剂载体材料的合成及应用研究    祝琳华

啤酒厂剩余污泥堆肥高效菌群构建及其新型堆肥工艺研究    潘飞

预处理后剩余污泥中温两相厌氧消化效能研究    李广

光催化氧化联合工艺处理不同污染物的研究    张峰

改性吸附材料对恶臭气体的吸附效应与机理研究    刘南

柚皮纤维素的制备、琥珀酸酐改性及其对重金属离子的吸附性能研究    罗均

煤氧化的反应机理函数和热效应的研究    郑艳敏

污染场地有机污染物迁移转化规律及其含水层系统天然净化能力研究    曹红

泥布湾污水处理厂污泥处置方案研究    马杨

二元染料的纳米TiO_2可见光催化降解研究    栗栋

鸡粪堆肥过程中养分损失及其控制对策研究    魏宗强

厌氧折流板—好氧反应器处理染废水中试试验研究    呼冬雪

基于In_2O_3纳米材料的甲醛气敏元件研究    陈星如

糠醛渣制备活性炭及其对糠醛废水脱色性能的研究    王东旭

由苯胺和1，6-己二醇气相催化合成1-苯基氮杂环庚烷    朱海艳

紫外分光光度法测定加替沙星的含量    黄其春

氯化锌活化法制备棉花秸秆活性炭的研究    焦其帅;胡永琪;陈瑞珍;郝宏强;庞秀;

染料废水处理技术最新研究进展    薛方亮;张雁秋;

微波加热在无机固相反应中的应用    王继业,许赤兵,宋会花,赵惠敏

利用剩余活性污泥水解蛋白质制备蛋白质泡沫灭火剂的研究    李亚东,李海波

污泥活性炭的制备、结构表征及吸附特性    任爱玲;王启山;郭斌;

剩余污泥处理技术进展    牛樱,陈季华

化工、化纤废水处理后污泥的处置    马家骅

工业废水处理剩余污泥的燃烧试验    魏昆生,徐品虎,丁大勇,芮新红,周强泰,张宁生

供水厂排泥对土壤固磷及理化特性的影响研究    许晓毅;罗固源;韦玮;季铁军;

基于化学活化法的污泥衍生吸附剂的制备及应用基础理论研究    翟云波

污泥吸附剂的制备及应用研究    余兰兰

城市固体有机废弃物制备活性炭的研究    解立平

生物污泥热解资源化技术研究    李海英

城市污水污泥热解试验与模型研究    邵敬爱

磷酸活化褐煤制备活性炭的研究    方智利

滇池现代沉积物的主要理化性质研究    亓春英

颗粒活性炭吸附染料的影响因素和分形特征的研究    于富玲

微波法污水厂污泥制活性炭及其性能研究    杨丽君

污泥资源化—污泥填料的研制及其应用研究    刘浏

微波对活性炭的改性及再生研究    张群

抗生素制药废水的深度处理技术研究    熊安华

膨润土的改性及其对废水中重金属离子的吸附研究    罗成玉

抗生素废水的预处理    原丽

城市污水污泥热解特性与转化机理的研究    陈曼

污泥微波热解半焦吸附亚甲基蓝动力学    彭峰;何丕文;

活性污泥微波热解残余半焦吸附亚甲基蓝    彭峰;何丕文;

碳酸钾化学活化法制备土霉素菌渣活性炭研究    周保华;高勤;郭斌;朱能;

降解DMF引起污泥毒性及其毒性空间分布特性研究    胡园园;杨娜;丁毅;徐文璐;陈秀荣;艾奇峰;陈善佳;王利鹏;黄华;

工业污泥烧制陶粒的工艺研究进展    王伟;严捍东;

活性炭孔径分布分形表征与其吸附性能之间关系的研究    刘娟

污水污泥热解特性研究    周华

絮凝调理对市政污泥的理化性质和流变特性的影响研究    李婷

核苷酸厂生物污泥特性分析及发酵转化产菌体蛋白的研究    郭丁香

污泥和微藻生物质微波裂解实验研究    姜娟

城市污水厂污泥与餐厨垃圾共发酵关键技术研究    顾广发

双极性颗粒床电极用于活性炭的再生    汪群慧;周定;蔡伟民;

不同化学方法再生活性炭的对比研究    张会平,钟辉,叶李艺

关于工业危险废物固化与浸出试验的研究    尹疆华,柏毅

有害废弃物几种固化方法    董福来

铁屑——双氧水氧化法处理染料废水    崔淑兰;王峰云;

上海地区部分工业污泥的热分解处置试验    吴一蘩,周惠跃,金兆丰

超临界态二氧化碳再生活性炭法治理甲苯废气    臧志清,周端美

一种新型的染料废水脱色混凝剂    张雪馨,游瑞生,李卓美,何伟光

低温热化学转化污泥制油技术    何品晶;顾国维;邵立明;李国建;

有机污泥改制含碳吸附剂工艺及应用    卞华松,张仲燕,刘芝玲

高产、优质、底耗的环型焖烧罐    杨庆贤;

剩余污泥制备吸附材料的条件探讨    张蔓;谷晋川;张君;张彦南;

KOH活化废弃麻制备活性炭及其结构表征    牛耀岚;马承愚;李登新;李学文;

麦草浆蒸煮黑液木素制备活性炭    路祺,孙黎明,钱学仁,于钢,李海朝

物理法立式活化炉的炉型及工艺参数对活性炭质量、收率影响的讨论    王志学;

文摘    

活化时间对杏核活性炭孔隙性能影响的研究    高尚愚,周建斌,李云,李光华

油茶壳制活性炭的研究Ⅱ：水蒸汽活化法    张宁，陈昭平，罗来涛

高质量水处理活性炭的研制    肖波,姚启康,张琢,王衍,王允林

利用竹材加工剩余物生产活性炭的研究    王树东,郑兴福,白瑞华,宋达英

高比表面积活性炭的特性与应用    张会平;王秀芳;

活性炭制备工艺条件对其比表面积的影响    王晓瑞;钱仁渊;金鸣林;郑玉丽;

两步法制备竹质活性炭    林凤玲;叶李艺;沙勇;陈思源;

微波-物理法制备污泥活性炭的研究    范晓丹;卫佳;张襄楷;张文佳;刘超;

电炉法制备污泥活性炭的研究及其应用    蒋文举;卢然;

活性炭粉体的制备及其在橡胶中应用的探讨    王文超;周仕学;姜瑶瑶;王静;李月宁;

氯化锌活化法制备长柄扁桃壳活性炭    李冰;李洋;许宁侠;申烨华;张弛;张应龙;

双电层电容器用沥青焦基活性炭的制备工艺条件对其孔结构及电化学性能的影响    刘希邈;龙东辉;张睿;詹亮;凌立成;

氧化剂(NH_4)_2S_2O_8处理活性炭对储能性能的影响    侯敏;刘力;王璐;梁海潮;邓正华;

高温氢气处理对活性炭性质的影响    姜瑞霞;宋兴涛;陈大伟;畅延青;谢在库;

新技术破解污泥处置难题    林晓伟

江苏污泥生产活性炭项目获成功    华保

污泥处置燃眉之急谁来解?    本报记者 姚伊乐

危废及污泥处置具综合实力    王文

沪郊首个污泥处置工程在松江开建    通讯员 唐卉庆

华新水泥：布局市政污泥处置产业    记者 占林涛　通讯员 张力峰 郭雷 实习生 杜雨杰 袁玉珍

污泥中提出活性炭    李玉芳高杰

污水综合利用环境项目启动    记者佘志娟

江苏污泥生产活性炭项目取得成功    高杰

2020年前我市实现污水全处理    记者 裴其娟　实习生 张园园 通讯员 卢玉萍

麦草及其三种主要组分的热解规律    杨卿

热解、气化过程中燃料-N的形态转化及迁移规律研究    王宗华

生物质热解气化气相产物释放特性和焦结构演化行为研究    付鹏

椰壳基微孔活性炭制备与表征研究    苏伟

褐腐真菌生物酸析资源化处理造纸蒸煮黑液研究    熊征

煤颗粒热反应过程中宏观动力学模型的构建    费华

农作物秸秆的热解及在水中的液化研究    宋春财

高密度植物纤维功能材料制备、性能和机理的研究    韩文佳

生物质热解动力学建模及锥式闪速热解装置设计理论研究    王述洋

废轮胎流化床热解特性研究    李鑫

城市污水处理厂污泥制备活性炭的研究    吴娟

微波辐射农林废弃物制备活性炭新技术研究    樊希安

煤沥青基活性炭的制备与研究    王晓瑞

优质活性炭制备及机理分析    夏洪应

煤炭直接液化残渣制备新型炭材料    张艳

特种硅钢级氧化镁的制备研究    王亚芳

乙酸乙烯合成用触媒载体活性炭再生新技术    马祥元

汽油饱和蒸气吸附回收用活性炭的结构修饰研究    秦勇

高硫煤基高比表面积活性炭的制备    王大春

改性活性炭吸附去除氟硅酸中砷的研究    胡琳