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卢鹏刘向丹。王崇军陈盛明’杨海林-傅敏r(1．重庆工商大学环境与生物工程学院，重庆400067；2．重庆工商大学环境保护研究所，重庆400067；3，山东潍坊信誉环境工程有限公司，山东261051)摘要：以重庆某城市污水处理厂消化污泥为原料，制备干化污泥，用物理吸附仪、傅立叶红外光谱(FT—IR)对其结构进行了表征，以亚甲基蓝为目标化合物，研究了其吸附性能。结果表明，污泥比表面积为1．946m。·g～，孔径分布集中在15-70A之间，在25℃时，干化污泥对亚甲基蓝的去除率达

2、到88．54％，吸附过程符合二级动力学模型。关键词：消化污泥；吸附；染料废水中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：2095—6444·2013(01)一0061-05消化污泥是活性污泥法处理废水过程中产生的剩余污2B台式离心机(上海安亭科学仪器)，WS70．1红外线快泥经厌氧消化并加入絮凝剂脱水处理产生的，其含水率在速干燥器，ASAP2010物理化学吸附仪fQuantachrom)，IR75％左右。目前常用的消化污泥处置方法有填埋法、焚烧、Prestige傅立叶红外光谱仪(Shimadzu)，

3、320．SpH计(Mettler综合利用等[1-2]o其中在综合利用方面污泥干化无疑最具Toledo)。灵活性，对可农用的污泥干化处理后可形成高质量的颗粒(2)主要试剂及配制肥，对不可农用的污染无论直接焚烧或者干馏制油都需先亚甲基蓝．AR(上海三爱斯试剂)；盐酸一AR(重庆川经过干化处理。而消化污泥中含有的大量有机物和微生物东)；硝酸．AR(重庆川东)；氢氧化钠．AR(重庆川东)；无使其具有了吸附性能，这为污泥资源化利用提供了新的研水乙醇．ARf重庆川东1。究方向。本实验将污泥干化制备成吸附剂，考察

4、了其对模取一定质量的亚甲基蓝，溶解定容至1000mL，并以拟染料废水的吸附性能。此储备液配成一系列不同浓度亚甲基蓝模拟染料废水。1．3实验方法1材料与方法(1)干化污泥吸附剂的制备1．1污泥来源预处理：在木板上铺上干净的白纸，将消化污泥平铺原料污泥取自重庆市某污水处理厂消化污泥，其基本在白纸上自然风干，干燥过程在通风和低于40~C的条件下性质如下：进行。在消化污泥达到半干状态时，将大块压碎，除去消化污泥以外的侵入物，经常翻动污泥，在阴凉处慢慢风干；表1污泥性质风干的消化污泥平铺在木板上碾碎，过2mm

5、尼龙筛。过含水率／9l岛嗡。．

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8、筛的消化污泥，进一步混匀、磨碎，过30目筛后装瓶备用。78．5959．6937．67取以上备用污泥用蒸馏水冲洗，充分搅拌以除去部分杂质，浸泡48h，每隔4h更换一次水，以降低消化污泥1．2仪器与试剂的碱度，然后在恒温烘箱里80~C烘干6h，得到干化污泥。(1)主要仪器(2)吸附剂对染料废水的静态吸附试验UV751GD型紫外／可见分光光度计(常州国华)，将一定量的干化污泥吸附剂加入到用锥形瓶盛放SHA—C型恒温水浴振荡器(上海精密科学仪器)，DTL80-的

9、一定浓度的模拟染料废水中，在恒温水浴振荡器中环境科技61于120r／min的转速下振荡，取出后冷却然后用离心机在线的重合度也可以看出其具有不同的孔隙结构。干化污泥3000r／min的转速下离心10min。取上层清液测定其中模吸附一脱附等温线在p／po>0．8时呈现较大分离，说明其中孔拟染料废水的浓度，根据吸附前后浓度差、溶液体积和和大孔含量较高。吸附剂用量计算吸附剂对模拟染料废水的去除率以及吸(2)吸附剂的孔径分布附量。一般吸附剂的孔按规定分为大孔r>500A)、中孔(20．500A)和微孔(<20

10、A)。由图2可以看出，干化污泥吸附2结果与讨论剂的孔径主要集中在15．70A之间。说明干化污泥吸附剂2．1干化污泥吸附剂的孔隙结构分析中主要是以中孔和大孔为主，同时也含有一部分微孔。(1)干化污泥的吸附．脱附曲线(3)红外光谱(IR)分析图1为制备干化污泥的吸附．脱附曲线。按由图3可知，干化污泥的主要官能团在3440．3460cm。BDDT(Brunauer．Deming．Deming．Teller)法分类为第Ⅲ类等温线。如图所示，在相对压力P／P。<0．8时，其斜率较小，表2干化污泥吸附剂的孔结构

11、参数(BET)说明吸附剂中小尺寸的孔相对较少；当p／p。>0．8时，尤其7繁譬l＼

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14、嘲，tI嘲琵、f是接近1h，等温线的斜率急剧上升，说明吸附剂中含有千化污泥22．3119460．018753854丰富的中孔，同时也含有大孔。从吸附等温线和脱附等温吸收峰可能是由于干化污泥表面缔合．OH的伸缩振动引起的；2900～2920cm范围内的吸收峰是由．CH2．的C．Hie展振动引起的；1630～1670cm。为C=O等基团引起的吸收峰；1000～1050cm范