干化污泥及吸附性能研究.pdf

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1、60干化污泥及吸附性能研究盧鵬劉向丹。王崇軍陳盛明’楊海林-傅敏r(1．重慶工商大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院，重慶400067；2．重慶工商大學(xué)環(huán)境保護(hù)研究所，重慶400067；3，山東濰坊信譽(yù)環(huán)境工程有限公司，山東261051)摘要：以重慶某城市污水處理廠消化污泥為原料，制備干化污泥，用物理吸附儀、傅立葉紅外光譜(FT—IR)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，以亞甲基藍(lán)為目標(biāo)化合物，研究了其吸附性能。結(jié)果表明，污泥比表面積為1．946m?！～，孔徑分布集中在15-70A之間，在25℃時(shí)，干化污泥對亞甲基藍(lán)的去除率達(dá)

2、到88．54％，吸附過程符合二級動(dòng)力學(xué)模型。關(guān)鍵詞：消化污泥；吸附；染料廢水中圖分類號：X703文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095—6444·2013(01)一0061-05消化污泥是活性污泥法處理廢水過程中產(chǎn)生的剩余污2B臺式離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器)，WS70．1紅外線快泥經(jīng)厭氧消化并加入絮凝劑脫水處理產(chǎn)生的，其含水率在速干燥器，ASAP2010物理化學(xué)吸附儀fQuantachrom)，IR75％左右。目前常用的消化污泥處置方法有填埋法、焚燒、Prestige傅立葉紅外光譜儀(Shimadzu)，

3、320．SpH計(jì)(Mettler綜合利用等[1-2]o其中在綜合利用方面污泥干化無疑最具Toledo)。靈活性，對可農(nóng)用的污泥干化處理后可形成高質(zhì)量的顆粒(2)主要試劑及配制肥，對不可農(nóng)用的污染無論直接焚燒或者干餾制油都需先亞甲基藍(lán)．AR(上海三愛斯試劑)；鹽酸一AR(重慶川經(jīng)過干化處理。而消化污泥中含有的大量有機(jī)物和微生物東)；硝酸．AR(重慶川東)；氫氧化鈉．AR(重慶川東)；無使其具有了吸附性能，這為污泥資源化利用提供了新的研水乙醇．ARf重慶川東1。究方向。本實(shí)驗(yàn)將污泥干化制備成吸附劑，考察

4、了其對模取一定質(zhì)量的亞甲基藍(lán)，溶解定容至1000mL，并以擬染料廢水的吸附性能。此儲(chǔ)備液配成一系列不同濃度亞甲基藍(lán)模擬染料廢水。1．3實(shí)驗(yàn)方法1材料與方法(1)干化污泥吸附劑的制備1．1污泥來源預(yù)處理：在木板上鋪上干凈的白紙，將消化污泥平鋪原料污泥取自重慶市某污水處理廠消化污泥，其基本在白紙上自然風(fēng)干，干燥過程在通風(fēng)和低于40~C的條件下性質(zhì)如下：進(jìn)行。在消化污泥達(dá)到半干狀態(tài)時(shí)，將大塊壓碎，除去消化污泥以外的侵入物，經(jīng)常翻動(dòng)污泥，在陰涼處慢慢風(fēng)干；表1污泥性質(zhì)風(fēng)干的消化污泥平鋪在木板上碾碎，過2mm

5、尼龍篩。過含水率／9l島嗡。．

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8、篩的消化污泥，進(jìn)一步混勻、磨碎，過30目篩后裝瓶備用。78．5959．6937．67取以上備用污泥用蒸餾水沖洗，充分?jǐn)嚢枰猿ゲ糠蛛s質(zhì)，浸泡48h，每隔4h更換一次水，以降低消化污泥1．2儀器與試劑的堿度，然后在恒溫烘箱里80~C烘干6h，得到干化污泥。(1)主要儀器(2)吸附劑對染料廢水的靜態(tài)吸附試驗(yàn)UV751GD型紫外／可見分光光度計(jì)(常州國華)，將一定量的干化污泥吸附劑加入到用錐形瓶盛放SHA—C型恒溫水浴振蕩器(上海精密科學(xué)儀器)，DTL80-的

9、一定濃度的模擬染料廢水中，在恒溫水浴振蕩器中環(huán)境科技61于120r／min的轉(zhuǎn)速下振蕩，取出后冷卻然后用離心機(jī)在線的重合度也可以看出其具有不同的孔隙結(jié)構(gòu)。干化污泥3000r／min的轉(zhuǎn)速下離心10min。取上層清液測定其中模吸附一脫附等溫線在p／po>0．8時(shí)呈現(xiàn)較大分離，說明其中孔擬染料廢水的濃度，根據(jù)吸附前后濃度差、溶液體積和和大孔含量較高。吸附劑用量計(jì)算吸附劑對模擬染料廢水的去除率以及吸(2)吸附劑的孔徑分布附量。一般吸附劑的孔按規(guī)定分為大孔r>500A)、中孔(20．500A)和微孔(<20

10、A)。由圖2可以看出，干化污泥吸附2結(jié)果與討論劑的孔徑主要集中在15．70A之間。說明干化污泥吸附劑2．1干化污泥吸附劑的孔隙結(jié)構(gòu)分析中主要是以中孔和大孔為主，同時(shí)也含有一部分微孔。(1)干化污泥的吸附．脫附曲線(3)紅外光譜(IR)分析圖1為制備干化污泥的吸附．脫附曲線。按由圖3可知，干化污泥的主要官能團(tuán)在3440．3460cm。BDDT(Brunauer．Deming．Deming．Teller)法分類為第Ⅲ類等溫線。如圖所示，在相對壓力P／P。<0．8時(shí)，其斜率較小，表2干化污泥吸附劑的孔結(jié)構(gòu)

11、參數(shù)(BET)說明吸附劑中小尺寸的孔相對較少；當(dāng)p／p。>0．8時(shí)，尤其7繁譬l＼

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13、馳善-＼

14、嘲，tI嘲琵、f是接近1h，等溫線的斜率急劇上升，說明吸附劑中含有千化污泥22．3119460．018753854豐富的中孔，同時(shí)也含有大孔。從吸附等溫線和脫附等溫吸收峰可能是由于干化污泥表面締合．OH的伸縮振動(dòng)引起的；2900～2920cm范圍內(nèi)的吸收峰是由．CH2．的C．Hie展振動(dòng)引起的；1630～1670cm。為C=O等基團(tuán)引起的吸收峰；1000～1050cm范