污泥活性炭的制备、改性及应用研究进展
2020-02-18刘亚利贺月莛汤慧俐俞美圆季钰浩
应用化工 2020年6期
刘亚利,贺月莛,汤慧俐,俞美圆,季钰浩
(南京林业大学 土木工程学院,江苏 南京 210037)
随着工业技术的不断发展,工业废水排放量逐年增多、性质越来越复杂,严重威胁水生态环境和人类的健康。活性炭吸附因操作简单、去除效果好,在水处理领域得到了广泛应用[1-3]。然而,市售活性炭主要由煤和木材等不可再生资源制成、价格昂贵,限制了其在水处理中的大规模应用[1]。以秸秆等有机废物为原料制备活性炭成为研究热点,其中污水处理副产物污泥制备的活性炭,不仅能够有效去除水中污染物,而且为污泥的资源化利用提供了出路[4-6]。因此,本文重点总结污泥活性炭的制备、改性及其在水处理中的应用现状,并阐述污泥活性炭未来的发展趋势。
1 污泥活性炭的制备
1.1 活性炭的前体
污水生物处理过程中,产生大量的浓缩、脱水和消化污泥,这些污泥经炭化和活化后可转化为活性炭[7]。研究发现:污泥脱水过程中投加钙盐,可使其制备的活性炭比脱水污泥具有更高的比表面积;而厌氧污泥活性炭的比表面积(462.7 m2/g)则低于好氧污泥(541.7 m2/g)[8]。与市政污泥相比,造纸、纺织、炼油等工业污泥含有更高的碳和挥发分,更适合制备活性炭[9]。Calisto等[10]采用造纸初沉污泥和生物污泥制备活性炭,结果发现:生物污泥活性炭所含碳量较低、介孔较多、比表面积更小。但利用造纸厂漂白纸浆制备的活性炭具有很高的比表面积(965 m2/g)和高孔隙度(0.41 cm3/g)[11]。此外,炼油厂污泥所含的挥发分含量高、固定碳含量是市政污泥的 2 倍以上,导致其制备活性炭比市政污泥具有更丰富的微孔结构[12]。……
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