微波法污水厂污泥制备活性炭的研究

研究了以污水厂污泥为原料、微波辐照下磷酸活化法制备污泥活性炭的工艺条件,探讨了微波功率、辐照时间以及磷酸浓度对活性炭碘值的影响.结果表明,微波功率480 W、辐照时间315 s、磷酸浓度40%～45%的条件下,制备的污泥活性炭碘值为301 mg/g,总孔孔容是0.37 mL/g,平均孔径8.8 nm,比表面积168 m2/g.将该污泥活性炭用于处理TNT红水,吸附效果良好.     

微波法制备污泥活性炭研究

采用微波加热法,以污水厂剩余污泥为原料,磷酸为污泥活化剂制备污泥活性炭.微波功率、辐照时间和磷酸浓度对污泥活性炭吸附性能具有显著影响,在最佳工艺条件微波功率480 W、辐照时间315 s和磷酸浓度40%条件下制得的活性炭碘值301 mg/g,比表面积168 m2/g,污泥中重金属绝大部分被固化.与传统商品炭相比,污泥炭孔隙结构以中孔为主.利用该活性炭处理城市生活污水处理厂出水,COD去除率可达87%以上,污泥炭的吸附等温线用Langmuir等温吸附模型进行描述.     

微波诱导活性炭纤维催化氧化实现污泥减量的研究

采用SBR装置,对应用微波诱导活性炭纤维催化氧化实现污泥减量进行了研究。结果表明,在微波功率为800W,微波辐照时间为50s,每克SS加入0.19g活性炭纤维条件下,微波诱导活性炭纤维催化氧化污泥的分解率明显高于单独微波消解处理。将微波诱导处理后的污泥返回到处理系统中,随着被微波诱导处理的污泥占反应器内污泥的比例(污泥处理比例)的增大,污泥表观产率系数随之减小,污泥减量也越明显;污泥处理比例为5%(体积分数,下同)、10%、15%时,与对照系统相比,处理系统污泥减量分别为24.3%、43.6%、62.2%;随着污泥处理比例的增大,处理系统出水溶解性COD(SCOD)呈升高趋势,但系统仍能保持其生物处理能力,SCOD去除率在85%以上。处理系统和对照系统的氨氮降解速率常数及污泥耗氧速率相差不大,处理系统的硝化能力及污泥活性基本没有受到微波诱导催化氧化作用的影响。     

污泥连续式微波热解制备生物气

采用升温迅速的微波能作为热源,利用自主设计微波设备对含水率为82%（m/m）的湿污泥进行高温热解实验。采用单因素实验法,探究热解终温、停留时间、活性炭添加量对污泥热解生物气组分和含量的影响规律,确定连续式运行的最佳工况条件：热解终温900℃,停留时间50 min,活性炭添加比例为30%,热解功率1 600 W;在此基础上进行连续12 h微波高温热解实验,共热解污泥56 kg,产生生物气32.26 kg,热解油10.98 kg,固体残渣12.66 kg,产气转化率高达57.8%,生物气组分H2+CO含量高达67%,热解产物具有良好的工业利用价值。污泥热解生物气中H2S浓度超标10倍以上,而NH3浓度未超标,硫化氢的去除技术研究值得关注。     

剩余污泥制备活性炭及其应用研究

以城市污水处理厂二沉池排出的剩余污泥为原料,采用不同活化方法制备活性炭,同时对比活化效果,研究了制备工艺条件对污泥活性炭吸附性能及产率的影响。结合比表面积、孔径分布和扫描电镜表征分析,对制备的污泥活性炭的性能进行评价,并探讨了污泥活性炭作为水处理吸附剂的去除效果。结果表明,以ZnCl2为活化剂制备的活性炭性能较好,其最佳制备条件为：活化温度550℃,活化时间45 min,ZnCl2浓度40％,固液比1∶2。制得的污泥活性炭的碘吸附值为496 mg/g,产率为51.8％,比表面积为301.4 m2/g,孔体积为0.37 mL/g,微孔体积为0.08 mL/g,平均孔径为5.78 nm。将该产品用于处理城市污水,投加量为0.8％,吸附平衡时间约为60 min时,对COD的去除率为81％,吸附容量为42.53 mg/g。     

Fenton法制备污泥基活性炭及其性能表征

污泥基活性炭孔隙率低下是污泥资源化利用的主要制约因素,而Fenton法预处理污泥,可有效改善活性炭性质。通过考察H2O2投加量、H2O2/Fe2+、活化pH以及炭化条件等参数,确定了最佳污泥基活性炭制备条件:H2O2投加量为5%(质量分数),H2O2/Fe2+为5∶1(质量比),活化pH为3,活化时间为2.0h,污泥含固率为1.0%(质量分数),炭化温度为600℃,炭化时间为2.0h,炭化升温速率为10℃/min。此时,得到的污泥基活性炭吸附碘值为340mg/g,比表面积为353.563m2/g,孔容积为0.238cm3/g,微孔容积为0.095cm3/g。该活性炭对阳离子和阴离子染料(亚甲基蓝和甲基橙)具有良好的吸附性能,结果表明,对亚甲基蓝和甲基橙的吸附更符合Langmuir方程,且其饱和吸附量分别为71.53、57.73mg/g。对吸附动力学的拟合结果表明,该吸附更符合二级动力学方程。     

制浆厂污泥制备活性炭吸附剂

以制浆厂污泥为原料,采用ZnCl2法、H2SO4法和KOH法3种化学活化法制备活性炭吸附剂,并对产物吸附苯酚性能的影响因素进行比较分析.结果表明,采用ZnCl2法和H2SO4法制备的活性炭吸附剂的效果明显优于KOH法,ZnCl2法为最佳制备方法,在其最佳制备条件下(ZnCl2浓度3 mol/L,活化温度800℃,活化时间30 min,升温速率20℃/min)制得的活性炭比表面积可达到500.98 m2/g,得率为46.9％,对苯酚的去除率为70.4％.采用ZnCl2法和H2SO4法在最佳制备条件下可以制备孔径分布较宽,中孔结构发达的活性炭.     

污泥活性炭净水剂的制备及表征

以5种不同污水处理厂的污泥为原料,采用ZnCl2活化法(ZnCl2与污泥的投配质量比例为3∶5,活化24 h,炭化温度为550℃,炭化1 h)制备污泥活性炭。并对制得的污泥活性炭的比表面积、粒径分布、孔径分布、官能团及制备后浸出毒性等进行表征,初步判定来自不同污水厂、不同类型污泥化学改性后制得活性炭具有较好的吸附性能,从技术角度上看,作为废水的净水剂是可行的。     

CCD响应曲面法优化印染污泥木屑基活性炭制备

以印染污泥和木屑为混合原料,以NaOH为活化剂,通过化学活化法制备活性炭.对活化温度、活化时间和活化剂与基质混合比3个因素进行了研究,并采用中心组合设计(central composite design,CCD),建立了相应的二次方程.从响应曲面的方差分析中确立了对响应值影响最显著的因素依次为:活化温度、NaOH基质比和升温速率.其最佳工艺参数分别为:活化温度739℃,升温速率6.59℃/min, NaOH基质比为2.51.在最佳条件下制得碘吸附值为1 518.89 mg/g,BET比表面积为1 617.70 m2/g的活性炭.     

微波辐照碳酸钾化学活化法制备菌渣活性炭

以食用菌渣为原料,以K2CO3为活化剂,利用微波辐照加热法制备活性炭。采用正交实验设计,研究了活化功率、活化时间、K2CO3与菌渣质量比、浸渍时间对活性炭碘值及得率的影响。实验结果表明,活化时间、活化功率、K2CO3与菌渣质量比对活性炭碘值影响显著,浸渍时间对活性炭碘值影响不显著;对活性炭得率,各因素影响均不显著。综合考虑碘值和得率2个指标,实验得出的最佳活性炭制备工艺条件为:活化功率560 W,活化时间20 min,K2CO3与菌渣质量比0.8,浸渍时间20 h。     

微波预处理对剩余污泥生化处理的影响

采用微波对污泥进行预处理,考察处理功率和处理时间对污泥破解效果的影响;通过生化处理考察处理后污泥的降解效果。结果表明：适当提高微波处理功率,延长微波处理时间,可有效提高污泥破解效果,提高污泥中溶解性有机物含量。在最佳条件 500?W、10?min下,污泥破解率（ω）、溶解性总氮（TDN）和溶解性总磷（TDP）分别为31.0%、179.6?mg·L-1和31.3?mg·L-1。红外光谱分析表明,经微波处理后,污泥中的基团性质有所增强。预处理后污泥的日产甲烷量高于未处理污泥,累积产甲烷量提高了45.3%,表明污泥得到有效降解。经生化处理后,化学需氧量（COD）去除率达到98%以上,TDP去除率达到80%~85%,出水的TDN高于进泥。因此,对剩余污泥采用微波预处理进行生化处理的技术路线是可行的。     

微波炉快速测定城市污泥湿度的探讨

用额定电压为220 V、振荡频率为2 450 MHz、输出功率为800 W的微波炉对5～30 g城市污泥辐照2～30 min。由不同时间对城市污泥进行微波辐照后的质量损失率、残余湿度以及挥发性固体（VS）含量的变化表明：用微波炉可简便、快速地测定城市污泥的湿度。为提高微波炉测定湿度的准确性,应减少取样量,进行重复辐照,并根据相邻2次辐照导致的质量变化幅度逐次缩短辐照时间;在辐照过程中应避免引起样品突然释放大量VS,辐照至恒重为止。     

污泥活性炭对复合染料的脱色及其重金属浸出毒性

用自制的污泥活性炭处理亚甲基蓝与酸性品红组成的染料废水,研究了pH、吸附时间、温度等因素对复合组分染料废水脱色率的影响,测试分析了污泥活性炭在处理亚甲基蓝与酸性品红复合组分染料废水过程中的重金属浸出毒性。结果表明:与处理单一组分染料废水相比较,处理复合染料废水时pH的影响较为复杂,2种染料在污泥活性炭上存在竞争吸附,但是污泥活性炭对复合组分染料的脱色效果较好。污泥活性炭对复合染料的吸附过程符合Langmuir型吸附。在处理染料废水的过程中,污泥活性炭中的重金属镉、锌及铬会浸出,重金属镉、锌的浸出浓度符合国家标准,但铬的浸出浓度已接近国家标准上限。     

城市污泥微波干化工艺及干化特性研究

采用微波和烘箱结合及全程烘箱2种方式对城市污泥干化进行对比研究,考察了不同粒径、微波干化预处理、预处理时间及烘箱温度对污泥干燥特性的影响。结果表明,同一温度条件下,微波预处理时间越长,污泥干化速率越快。最优条件下,全程烘箱污泥达到最大干化速率的含水率为77%。微波干燥污泥具有时间短、干燥速率大的特点,微波和烘箱结合对比全程烘箱干化速率高且能耗低。     

微波辅助-活性炭法处理电厂EDTA锅炉清洗废水可行性研究

采用微波辅助-活性炭法处理电厂EDTA锅炉清洗废水,研究了微波辐射时间、微波功率以及再生次数对活性炭吸附能力的影响,并根据实验结果设计了工艺流程,分析了微波辅助-活性炭法处理电厂EDTA锅炉清洗废水的可行性.研究表明,微波辅助-活性炭法处理EDTA清洗废水的最佳微波辐射时间和微波功率分别为5 min和680 W,微波辐...     

微波热解城市污水污泥的H2S释放影响因素研究

利用微波热解城市污水污泥是实现污泥无害化、减量化和资源化的有效出路之一,但热解过程中产生的恶臭气体(如H2S等)也会对大气环境造成严重的影响.以微波热解城市污水污泥10 min所收集的气体为研究对象,研究了热解终温、污泥含水率、升温速率及矿物催化剂种类4个因素对热解过程中H2S产量的影响.结果表明,随着热解终温的升高,城市污水污泥微波热解过程中的H2S产量逐渐上升,800℃时H2S产量为5.86 mg/g(以干污泥计,下同);含水率在50％～80％时,随着含水率的增加,城市污水污泥微波热解过程中的H2S产量逐渐上升,当含水率增至90％时,污泥出现了泥水分层现象,致使后续热解反应无法进行,故没有H2S产生;升温速率越快,热解反应的活化能越高,反应不易进行,H2S产量降低;添加矿物催化剂能有效固硫,且雷尼镍基催化剂的效果更好,热解终温为800℃时的H2S产量为4.15 mg/g,较不添加矿物催化剂时降低约30％;可通过铜铁吸收法和活性炭吸附两步工艺对热解产生的H2S加以吸收处理,处理后的H2S排放浓度满足《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-93)中的厂界一级标准限值.     

驯化活性污泥处理明胶有机废水的实验

利用驯化活性污泥对组分复杂的明胶有机废水进行有机物降解实验。结果表明,明胶废水的ＢＯＤ５／ＣＯＤｃｒ比值为０．４４－０．４６,ＣＯＤｃｒ进水浓度在１０００－１２００ｍｇ／Ｌ人,ＣＯＤｃｒ和ＢＯＤ５去除率分别达８１％－８３％和８６％－９１％。