污泥活性炭的制备及其在污水中的应用研究

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1、分类号:学校代码:10128UDC:学号:20151100147硕士学位论文（学生类别：全日制学术型硕士研究生学科名称：环境工程论文题目：污泥活性炭的制备及其在污水中的应用研究英文题目：PreparationofActivatedCarbonfromSewageSludgeandItsApplicationinSewageTreatment学生姓名：李玉环导师姓名：李素英教授王凯军教授二○一八年六月内蒙古工业大学硕士学位论文摘要污泥热解技术解决了污泥处理处置问题，但污泥热解产物利用方面还存在诸多问

2、题，尤其是污泥热解固体产物处于废弃状态，还未得到充分利用。因此，本文针对污泥热解技术和热解产物利用中所存在的部分实际问题，开展了污泥热解及热解固体产物制备活性炭吸附废水中有机物的相关实验研究。为此，本文以干化污泥作为热解实验原料，通过采用热重分析仪（TGA）、热解-活化反应器等实验装置研究了污泥热解特性及污泥半焦活化特性，并且将活化后的污泥活性炭用于有机废水的处理。通过以上研究，主要得出以下结论：（1）基础性质分析表明，污泥中挥发分产率大于61.20%，但灰分也高达28.22%，说明该污泥具有高挥

3、发分、高灰分的特点，可以使用热解技术处理处置。热解温度对污泥热解失重率有重要影响。（2）污泥热解实验表明，污泥最佳热解条件为热解温度500℃，热解时间20min。该实验条件下热解油产量最大。该实验条件下的剩余污泥半焦可制备污泥活性炭。使用双酸洗脱灰效果比单酸洗脱灰效果好。（3）污泥活性炭制备最佳条件是：ZnCl2浓度为8mol/L，活化温度达到800℃，活化时间为1h。该活化条件下活性炭碘值和亚甲基蓝值最大，分别为816.27mg/g、95.25mg/g，此时比表面积为765.88m2/g。（4）

4、使用最佳活化条件制备的污泥活性炭处理模拟有机废水发现，投加量、吸附时间和模拟废水浓度对DMP溶液处理效果影响较大，温度对吸附效果影响较小。随着投加量和吸附时间的增加，DMP去除率升高。但是当DMP浓度增加，去除率下降。在25℃条件下，当模拟有机废水初始浓度为30mg/L、污泥活性炭添加量0.8g/L、吸附时间30min时，DMP完全去除。（5）活性炭投加量对实际废水COD去除效果与模拟废水相一致，达到吸附平衡时间比处理模拟废水所需时间短。随着活性炭投加量和吸附时间的增加，COD去除率升高。当活性炭

5、投加量为0.6g/L时，两种活性炭吸附后出水全部达标。关键词：污泥；热解；污泥半焦；活化；污泥活性炭；废水处理I内蒙古工业大学硕士学位论文AbstractSludgetreatmentanddisposalhasbeensolvedbysludgepyrolysistechnology.However,therearestillmanyproblemsintheutilizationofsludgepyrolysisproducts.Inparticular,thesludgepyrolysiss

6、olidproductisstillwasteandhasnotyetbeenfullyutilized.Therefore,inordertosolvetheseproblems,theauthorcarriedouttheexperimentalresearchonsludgepyrolysisandprepareactivatedcarbonforadsorptionoforganicsinwastewater.Therefore,inthispaper,thedriedsludgewasu

7、sedastherawmaterialforpyrolysis,andThermogravimetricanalyzer(TGA),pyrolysis-activatedreactorandotherexperimentaldeviceswereusedtostudythepyrolysischaracteristicsofsludgeandtheactivationcharacteristicsofsludgesemi-coke.Thenthesludgeactivatedcarbonisuse

8、dforthetreatmentoforganicwastewater.Throughtheabovestudies,themainconclusionsareasfollows:(1)Theanalysisofthebasicpropertiesshowsthatthevolatilematteryieldinthesludgeisgreaterthan61.20%,buttheashcontentisalsoashighas28.22%.Thisindicatsthatthes