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近年来,随着中国印染行业的迅猛发展,印染废水总量逐年增大。合理妥善处理印染废水与处置印染污泥成为目前的迫切需求。水热碳化法作为一种新的污泥处理技术被广泛关注,通过水热碳化不仅实现了印染污泥的减量,还可以使污泥资源化应用到废水处理中。将印染行业自身产生的污泥资源化应用于前端污水处理中,实现一种“污泥取之于废水,用之于废水”的理念。本研究对印染污泥进行了减量化及资源化处理。首先探究减量的效果及机理;随后以染料配水为目标污染物,探究了污泥水热炭对染料的吸附和芬顿性能;最后将水热炭应用到实际印染废水中,探究处理实际印染废水的可行性。得出如下结论:(1)水热处理污泥可以实现良好的减量效果,通过研究不同反应条件对印染污泥水热减量的影响,得出最佳的水热减量条件:时间为4 h,温度为220℃,NaOH的投加量为0.16 g/gDS。在此基础上研究印染污泥水热减量机理,通过脱水性能分析、元素分析、热重分析、金属分析、扫描电镜、傅里叶红外等检测手段对样品进行表征。结果表明,污泥经水热后脱水性能增强,体积减小,形成多孔的结构且表面富集有少量铁,有利于后续资源化利用。(2)水热炭作为吸附剂处理染料废水。以低浓度亚甲基蓝染料为目标污染物,探究并得出最佳吸附条件为:水热炭的投加量为2 g/L,pH为中性条件。反应60 min后可以达到吸附平衡,对浓度为20 mg/L的亚甲基蓝染料的去除率可以达到99%。污泥水热炭对亚甲基染料的吸附更符合拟二级吸附动力学和Langmuir模型;以化学吸附为主,并且为单分子层吸附。(3)水热炭可作为芬顿催化剂处理染料废水。以50 mg/L的高浓度亚甲基蓝染料为目标污染物,探究并得出最佳芬顿反应条件:水热炭的投加量为0.8 g/L,双氧水的投加量为0.8 ml/L,pH值为3,亚甲基蓝染料的去除率接近100%。通过XRD、XPS、SEM、BET、VSM等表征测试手段对样品进行分析,结果表明:污泥中含有的Fe3O4、Fe(OH)2在芬顿反应中起到至关重要的作用;此外,污泥水热炭具有磁性,容易回收,增加了污泥水热炭资源化的价值。(4)将上述研究应用到实际印染废水处理中,废水首先进行了酸析预处理,研究发现,酸析的最佳pH值为3,COD去除率为50%左右;GC-MS结果表明,酸析可以降低废水中酸类和酯类物质含量。此外对污泥水热炭作为芬顿催化剂处理实际废水的效果进行了研究,最佳处理条件:水热炭的投加量为1 g/L,双氧水的投加量为1 ml/L,pH值为3。GC-MS结果表明,芬顿处理后废水中大部分污染物被去除,只剩余一些苯类物质。FTIR、XPS结果表明,芬顿反应后官能团的种类和数量均增加了,污染物的去除是吸附和芬顿协同作用的结果。最后探究了水热炭强化实际废水的生化处理的可行性,COD、总氮等去除效果不显著,还需要进一步优化反应条件。