污泥活性炭的制备与应用研究进展.pdf

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1、轻工科技2012年4月资源与环境第4期(总第161期)LIGHTINDusTRYscIENcEANDTEcHNoL0GY污泥活性炭的制备与应用研究进展李志华，孙全明(1．广西来宾市环境保护监测站，’广西来宾546100；2．广西益江环保科技有限公司，广西南宁530007)【摘要】论述了目前污泥活性炭制备的主要研究状况及其在环境治理方面的应用，并提出污泥活性炭急需解决的问题，促进该技术实际应用。【关键词】污泥；活性炭；吸附剂；应用【中图分类号】X703【文献标识码】A【文章编号】2095—3518(2012)04—101—03污水厂污泥是污水处

2、理过程中的二次产物，其数量约占处化，其结果表明制备的污泥活性炭比表面积随活化温度和CO理水量的0．3—0．5％左右(以含水率97％计)】，随着我国经济高流量增大而增加，随活化时间增加而减少；并在活化温度速发展和人民生活水平提高，污水排放量与处理率也逐年提900~C、CO2流量为2．9L／min、活化时间30min时，其BET比高，相应地污泥产量必将急剧增加。污泥中含有大量的有害有表面积可达260ITI，g。毒物质，如果处理和处置不当，会对环境造成严重的二次污染。物理活化法一般被认为需在高温条件下进行，这势必造成因此，妥善处理污泥成为了一个亟待

3、解决的环境问题。能耗大。为此葡萄牙A．M6ndez、西班牙G．Gasc6等四研究了目前，传统的污泥处置方法包括投海、填埋、土地利用和焚低温条件下物理活化法。他们分别采用城市厌氧和好氧污泥为烧等。投海因对海洋环境造成严重破坏，已被各国法律禁止；填原料，以氮气为保护气，先在45O℃下炭化Ih，炭化后再在埋是主要的处理方式，但其占地面积巨大，随着城市规模不断275℃下用空气活化4h，活化后活性炭的BET比表面积分别扩大，可供填埋场地越来越有限，致使其逐渐被淘汰；土地利用为102m：／g、105m：／g；并分别用此活性炭去除水溶液中铁离子也受到受纳土

4、地容量及潜在的重金属污染限制；焚烧技术是(Fe“浓度为100mg／L)，其去除率分别可达65．00％、99．70％。“最彻底”的污泥处理方法，但因其投资大、运行费高及烟气处物理活化法制备的活性炭比表面积较小，制备过程能耗较大，理等问题，制约了其运用及推广。几乎所有含碳的物质均可用但制备过程对环境污染小。来作为制备活性炭的原材料，而污水污泥碳含量较高且产量1．2化学活化法大，可以用于生产活性炭；以污泥为原料制备活性炭吸附剂为化学活化法是把化学活化剂先加入原料中，然后在惰性气污泥资源化提供了一条新途径，因此受到国内外学者广泛关注体中加热，同时进行

5、炭化和活化的方法。一般认为化学活化剂和研究。可以抑制原料热解时焦油的生成，降低活化温度，抑制含碳挥发物的形成，从而化学活化法具有产率高、活化温度低、制得的1污泥活性炭的制备方法活性炭既有高比表面积又含有大量的中孔结构，因此化学活化1．1物理活化法法被广泛采用，并进行了深入研究。但化学活化法存在对设备物理活化法亦称气体活化法，是将原料先炭化以后，再在腐蚀性大、污染环境、活性炭中残留有化学药品等缺陷，使其应高温下用水蒸气、二氧化碳、空气等气体进行活化，从而制得活用受到限制。性炭。物理活化是在高温下消耗碳原子而形成孔隙结构，并且目前应用较多、较成熟

6、的化学活化剂有ZnC1、H：SO、污泥在炭化时会生成大量焦油，活化时内部生成的焦油不易被HPO、KOH、NaOH等。任爱玲等[61以天津东郊污水处理厂污氧化分解，故物理活化法制得活性炭比表面积较低，其吸附性泥为基本原料，采用40％氯化锌溶液为活化剂，在活化温度为能低于用其它方法制备的活性炭；新加坡S．Jeyaseelan等[21分600，固液比1：2—1：3，活化时间20min条件下，制备的活性炭别采用直接炭化、物理活化及化学活化等几种方法制备污泥活BET比表面积为193～256in，g，碘吸附值为514～542mg／g。性炭，结果表明采用1

7、ZnC1：化学活化法制备的活性炭具有最余兰兰等[71以城市剩余污泥为原料，比较了不同化学活化剂活大比表面积；范晓丹等以未消化城市污泥为原料，用物理活化化效果，并研究了复配活化剂的活化性能，结果表明，ZnC1、法采用水蒸气为活化气体，制备的活性炭BET比表面积为KS和HSO活化效果相对较好，而以浓度均为5mol／L的25．1995m，g，并对其吸附印染废水进行了研究，其结果表明，ZnC1与H：SO复配试剂(复配比例为2：1)，在活化温度其污泥活性炭吸附氨基黑染料脱色率可达99．70％，COD去除550℃、固液比1：2．5、活化时间2h时，制备的

8、活性炭最大碘吸率达到67．57％。法国s．RIO等以城市污泥为原料，以氮气为附值为488．02mg／g，最大BET比表面积为144．47m／g。保护气，在600~C