【摘 要】
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本论文以畜禽污水污泥为原料采用微波加热化学活化法制备畜禽污泥活性炭。为畜禽污水处理厂剩余污泥的资源化利用寻求一种新途径的同时,得到一定品质的污泥活性炭,并对其在畜
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本论文以畜禽污水污泥为原料采用微波加热化学活化法制备畜禽污泥活性炭。为畜禽污水处理厂剩余污泥的资源化利用寻求一种新途径的同时,得到一定品质的污泥活性炭,并对其在畜禽养殖废水处理方面的应用做初步的探究。文中通过单因素试验来确定制备活性炭的最佳工艺条件,其中碘值和得率作为主要考察指标。并通过BET比表面积、孔结构、表面所具有的形态、表面官能团及其碘值对评价所制备的活性炭的品质。通过利用制出的污泥活性炭处理畜禽养殖污水,通过一系列静态吸附试验,研究其对畜禽养殖废水的处理效果。研究结果表明:在其他条件相同的情况下,分别以氯化锌、磷酸、氢氧化钾这三种不同的化学物质作为活化剂,其中氢氧化钾的活化效果最好。以氢氧化钾为活化剂时,制备的最优工艺条件为:氢氧化钾浓度8mol/L、活化功率480W,活化时间14min。该条件下制得活性炭得率为28.90%,碘值为711.48mg/g, BET比表面积为684.65m2/g,活性炭表面所具有的主要的官能团有-OH、C-O、C=0、C-O-C、-CH2-及N-H。所制备的活性炭主要以中孔为主,平均孔径为38.20nm,未见微孔,适于吸附大分子物质。用最佳工艺条件下制备的污泥活性炭处理畜禽养殖废水,以COD (192mg/g)为主要指标,研究污泥活性炭的吸附性能。结果表明,活性炭投加量为0.4g/L、吸附时间为3h时,COD的最大去除率为76.94%。经过此过程其色度(100)降到20以下,且有明显的除臭效果。在最佳工艺条件下生产1g活性炭约产生焦油类物质与少量水的混合液体2.80g,产生烟气约4.28L。在不考虑一次性投资、折旧费、运输费、人工费等费用,活性炭生产的成本估算为8600元/吨。
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