污泥是污水處理的必然產(chǎn)物,成分復(fù)雜,含有較多有害物質(zhì),處理不當(dāng),會對環(huán)境造成極大影響。因此如何妥善處理污泥是個極為重要的課題。本課題以城市污水廠污泥作為主要原料,添加一定量的鋸末,固體ZnCl₂作為活化劑,利用高溫管式爐,通過直接摻入粉末狀活性劑采用化學(xué)活化法制備污泥-鋸末基活性炭。并以碘吸附值為考察值,通過單因素實驗探究了鋸末添加率、鹽料比、活化溫度和活化時間四個因素對活性炭碘吸附值的影響。研究表明:當(dāng)鋸末添加率為20%、鹽料比為2.0、活化溫度為550℃、活化時間為15 min時所得活性炭碘吸附性能最優(yōu),吸附值為679.25 mg/g;對活性炭進行SEM（掃描電子顯微鏡）和BET（氣相物理吸附儀）分析發(fā)現(xiàn),該方法制備的污泥活性炭具有發(fā)達的孔徑結(jié)構(gòu),其比表面積可達到609.68 m~2/g,總孔容為0.51 cm~3/g,平均孔徑為3.51nm,驗證了該工藝制備污泥-鋸末基活性炭的可行性。采用單因素實驗對鹽料比、活化溫度和活化時間三個參數(shù)進行優(yōu)化區(qū)間的選取,以活性炭比表面積為目標(biāo)值,通過響應(yīng)面方法在該區(qū)間內(nèi)優(yōu)化活性炭的制備工藝。結(jié)果表明:利用響應(yīng)面法中的二階模型... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 污泥性質(zhì)及其處理現(xiàn)狀
    1.3 活性炭性質(zhì)及其國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 活性炭的制備方法
            1.3.1.1 物理活化法
            1.3.1.2 化學(xué)活化法
        1.3.2 污泥活性炭的應(yīng)用
    1.4 本文的主要工作及研究內(nèi)容
第二章 污泥-鋸末基活性炭的制備可行性分析
    2.1 引言
    2.2 實驗
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 實驗設(shè)備和分析儀器
        2.2.3 活性炭的制備
        2.2.4 分析方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 不同工藝參數(shù)對污泥活性炭碘吸附性能的影響
            2.3.1.1 鋸末添加率對吸附性能的影響
            2.3.1.2 鹽料質(zhì)量比對吸附性能的影響
            2.3.1.3 活化溫度對吸附性能的影響
            2.3.1.4 活化時間對吸附性能的影響
        2.3.2 污泥活性炭的孔徑結(jié)構(gòu)表征
            2.3.2.1 比表面積與孔分布
            2.3.2.2 鋸末添加率對污泥活性炭孔結(jié)構(gòu)的影響
            2.3.2.3 活性炭的微觀形貌
            2.3.2.4 活性炭的紅外光譜
    2.4 結(jié)論
第三章 污泥-鋸末基活性炭制備工藝的優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 實驗
        3.2.1 實驗材料與實驗儀器
            3.2.1.1 實驗材料
            3.2.1.2 實驗儀器
        3.2.2 實驗方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 響應(yīng)面優(yōu)化區(qū)域的選取
            3.3.1.1 鋸末添加率的優(yōu)化區(qū)間選取
            3.3.1.2 鹽料比的優(yōu)化區(qū)間選取
            3.3.1.3 活化溫度的優(yōu)化區(qū)間選取
            3.3.1.4 活化時間的優(yōu)化區(qū)間選取
        3.3.2 響應(yīng)面優(yōu)化實驗設(shè)計
        3.3.3 模型擬合
            3.3.3.1 回歸模型分析
            3.3.3.2 方差分析
            3.3.3.3 響應(yīng)面分析
        3.3.4 最佳實驗點的確定與驗證
        3.3.5 最佳樣品形貌分析表征
    3.4 結(jié)論
第四章 污泥-鋸末基活性炭對亞甲基藍(lán)染料的吸附研究
    4.1 引言
    4.2 實驗
        4.2.1 實驗材料和設(shè)備
            4.2.1.1 實驗材料
            4.2.1.2 實驗設(shè)備
        4.2.2 實驗內(nèi)容
            4.2.2.1 活性炭的制備
            4.2.2.2 MB吸附實驗
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 活性炭粒度對MB吸附的影響
        4.3.2 初始pH值對MB吸附的影響
        4.3.3 吸附時間對MB吸附的影響
        4.3.4 MB吸附等溫線分析
        4.3.5 吸附動力學(xué)分析
        4.3.6 活性炭吸附MB前后的紅外光譜對比
        4.3.7 污泥活性炭浸出液重金屬濃度測定
        4.3.8 與其他活性炭吸附性能的對比
    4.4 結(jié)論
第五章 總結(jié)與討論
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 不足與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及科研成果



本文編號：3733560