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污水处理过程污泥产量巨大且处置困难,污泥的高效资源化利用具有重要的实际意义,近年来备受关注。本研究以废水处理过程产生的剩余污泥为原料,与烟煤复配,制备污泥-烟煤基活性炭材料,可实现污泥的减量化、稳定化和资源化处置,并探索其在废水处理过程中的应用,为污泥资源化技术的开发提供了一种新思路,具有重要的实际意义。 研究中以石化企业在污水处理过程中产生的干化剩余污泥为原料,大同烟煤为辅料,以ZnCl2为活化剂,采用化学活化法制备污泥-烟煤基活性炭。考查了活化温度、活化剂用量、活化时间、原料配比(烟煤添加量)等制备条件对活性炭性能的影响,并以活性炭的碘值作为衡量指标,确定了污泥-烟煤基活性炭的最佳制备条件:当污泥∶烟煤(w∶w)=1∶1,浸渍液为ZnCl2∶原料(w∶w)=2∶1,在活化温度550℃下活化30 min。最佳条件下所制备的污泥-烟煤基活性炭产率为46.6%,碘值990 mg/g,比表面积836 m2/g,总孔容0.47 cm3/g,平均孔径23(A)。活性炭表面以酸性官能团为主,碱性基团较少,其浸出液中的重金属含量可达到浸出毒性标准。 在材料合成的基础上,开展了污泥-烟煤基活性炭对废水中常见的两种污染物苯酚和罗丹明B的吸附性能研究,探讨了吸附时间、pH和离子强度对活性炭的吸附效果的影响。等温吸附实验结果的分析表明,污泥-烟煤基活性炭对苯酚的最大吸附量为138.9 mg/g,对罗丹明B的最大吸附量为175.4 mg/g。