论文部分内容阅读
造纸污泥是由造纸污水处理后得到的副产品,是由无机颗粒、细菌菌体、胶体等组成的非常复杂的非均质体。污泥中不仅含有大量的可利用的氮、磷、钾、微量元素和有机质等物质,同时还含大量的病原体、寄生虫(卵)等多种有害的有机污染物,如不经过妥善地处理处置,会给环境带来很大的压力。本研究以废弃物造纸污泥为原料,采用厌氧炭化技术制备生物炭,并对其进行了化学改性(简称活性生物炭),研究了活化剂的种类、浓度、活化时间等因素对活性生物炭性能的影响;用硫酸对活性炭进行活化改性,研究了其对活性生物炭吸附容量的影响,并对所制的活性生物炭进行了结构的表征;之后研究了活性生物炭对含Pb(Ⅱ)废水的吸附效果,探究了吸附时间、pH值、温度、溶液的初始浓度等因素对其吸附性能的影响,确定了最佳吸附条件,同时研究了吸附过程中的热力学和动力学,进一步探讨了活性生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附机理。本研究的主要结论如下所述:(1)利用造纸污泥制备活性生物炭,并将所制活性生物炭进行活化改性;(2)改性的最佳条件为:加入O.1g生物炭和50ml的3mol·L-1的硫酸在550℃下活化0.5h;(3)通过对活性生物炭的表征分析,得出经硫酸活化的生物炭其表面增加了-OH、-COOH、-NH2等活性基团,制备的活性生物炭的比表面积为159m2.g’,平均孔径为20A;(4)活性生物炭对Pb(Ⅱ)吸附的最佳条件是:当吸附溶液的pH为6,Pb(Ⅱ)的初始浓度为160mg·L-1,吸附温度为25℃,吸附时间为4h,活性生物炭的投加量为0.2g·L-1时,活性生物炭最大吸附容量为577.8mg·g-1;(5)研究了活性生物炭吸附Pb(Ⅱ)的动力学,当吸附温度为25℃、35℃、45℃时,活性生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附符合Pseudo second-order动力学方程;研究了活性生物炭吸附Pb(Ⅱ)的热力学,当吸附温度为25℃、35℃、45℃时,活性生物炭对Pb(Ⅱ))的吸附符合Langmuir吸附等温方程。