利用净水污泥制备陶粒及其对水中磷的吸附效能研究

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随着我国城市化进程的不断加快,大量新的给水厂正在相继建设中,与此同时大量的污泥必将产生。如对这些净水污泥处理与处置不当,很容易引起二次污染的问题。目前,净水污泥处理与处置方法普遍存在资源浪费和污染环境问题,因此,开辟一条净水污泥综合利用与资源化新技术尤为重要。  根据焙烧陶粒的原理,综合考虑原料的化学成分及焙烧陶粒对原料化学组成的要求,确定了以净水污泥、聚乙烯纤维、硅酸钠为主要原料制备陶粒。通过正交试验确定了制备陶粒的最佳工艺条件和配方,即净水污泥:聚乙烯纤维:粘接剂=50:10:3,焙烧温度为1160℃,保温时间为5min。按试验确定的最佳工艺条件进行实验,所制备的净水污泥陶粒其比表面积3.65m2·g-1,表观密度1.2~2.2g·cm-3,平均孔径2.751nm,平均孔容0.1225ml·g-1,简压强度在3Mpa以上。  分别用HCl,NaCl,NaOH和H2SO4处理过的净水污泥制备陶粒。结果发现HCl和NaCl处理后的净水污泥制备的陶粒吸附效果非常差,不适宜去除废水中的磷。低浓度的碱溶液有一定的效果,浓度超过3mol/L的NaOH溶液使处理过的净水污泥制备的陶粒失去吸附性能。用H2SO4处理过的净水污泥制备的陶粒对水中磷的去除效果能明显提高,当H2SO4溶液的浓度超过1mol/L时,处理过的净水污泥制备的陶粒对水中磷的去除率稳定在22%以上。  通过静态试验和动态试验考察了净水污泥制备的陶粒和经处理过净水污泥制备的陶粒吸附去除水中磷的效果及各种因素对吸附效果的影响。在静态试验中,考察了净水污泥制备的陶粒投加量、吸附时间和不同pH值对水中磷的吸附效果的影响。当pH值为7左右的条件下时,随着吸附时间增加,磷酸盐初始浓度增大,水中磷的去除率增加。在动态试验中,考察了水流流速对穿透时间的影响。随着流速的增大,吸附柱的穿透时间缩短,净水污泥制备的陶粒和经处理过的净水污泥制备的陶粒对水中磷的去除效果均降低。
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