基本信息
- 項(xiàng)目名稱:
- 以城市污水處理廠剩余污泥制備活性炭工藝
- 小類:
- 能源化工
- 簡介:
- 剩余活性污泥是生化污泥,是污水經(jīng)生物處理后由二沉池排放的污泥,由多種微生物形成的菌膠團(tuán)及其吸附的有機(jī)物和無機(jī)物組成,含有難降解的有機(jī)物、重金屬、鹽類及少量的病原微生物和寄生蟲卵等。因而探尋其合理的處理與處置途徑是目前研究熱點(diǎn)。 本項(xiàng)目以污水處理廠脫水污泥為原料采用化學(xué)活化法制備含炭吸附劑,與其他常用制備方法相比,吸附性能好,碘吸附值高。
- 詳細(xì)介紹:
- 本項(xiàng)目以污水處理廠脫水污泥為原料以ZnCl2/Ca(OH)2為活化劑采用化學(xué)活化法制備含炭吸附劑。分析活性炭制備的影響因素,包括活化劑種類及用量的篩選、固液比及復(fù)配比的影響、活化時(shí)間及溫度的影響,以優(yōu)選制備方法并確定最佳實(shí)驗(yàn)條件。并對(duì)含炭吸附劑的孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本項(xiàng)目以研制適合污泥物化特性的污泥活性炭制備的新型工藝體系和設(shè)備為主,實(shí)現(xiàn)全過程清潔生產(chǎn)及物料能源的充分利用與回收,克服傳統(tǒng)制備方法的弊端,以實(shí)現(xiàn)污泥高附加值利用,為污泥資源化利用找到高效低能耗的新途徑。研究制備工藝條件對(duì)污泥活性炭吸附性能的影響。結(jié)合比表面積、孔徑分布和掃描電鏡表征分析,對(duì)制備的污泥活性炭的性能進(jìn)行評(píng)價(jià),并探討了污泥活性炭作為水處理吸附劑的去除效果。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 目前的處置方式大多以填埋、摻燒、焚燒為主,高值化利用的處置技術(shù)研發(fā)相對(duì)滯后。利用這種污泥生產(chǎn)活性炭不僅性價(jià)比較高,而且還可作為一種著色、填充的上好材料,派生出各類塑料、橡膠的卷材、板材和管材等產(chǎn)品。更為重要的是可以提高污泥資源化利用率,產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)能最大限度地減少污泥污染問題,實(shí)現(xiàn)污泥“減量化、穩(wěn)定化、無害化與資源化處置”。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 以集中式污水廠和造紙行業(yè)污泥為研究對(duì)象,研究利用化學(xué)活化法生產(chǎn)污泥活性炭的關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)污泥的高值化資源化利用。本項(xiàng)目不僅具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,而且具有很強(qiáng)的技術(shù)創(chuàng)新性,為污泥高值化資源化循環(huán)利用開辟了新的處置方式和途徑。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 污泥是城市污水處理廠污水處理過程中產(chǎn)生的大量的固體廢物。其中剩余活性污泥是污水經(jīng)生物處理后由二沉池排放的生化污泥,由多種微生物形成的菌膠團(tuán)及其吸附的有機(jī)物和無機(jī)物組成。 常用污泥制備活性炭制備方法有熱解炭化法、物理活化法、化學(xué)活化法及微波法。重金屬等有害物質(zhì)通過高溫作用得到固定,狀態(tài)穩(wěn)定,一般不產(chǎn)生環(huán)境問題。因污泥炭化的孔結(jié)構(gòu)不發(fā)達(dá),物理活化法的高溫氧化使污泥中含有的較少碳元素大量損失,熱解炭化法和物理活化法制備的污泥含炭吸附劑吸附性能較差?;瘜W(xué)活化法所制得的污泥含炭吸附劑吸附性能最好,碘吸附值最高。
獲獎(jiǎng)情況
- 出于保密作品至今沒有發(fā)表
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1] 董文茂. 污泥農(nóng)用:引發(fā)土壤污染風(fēng)險(xiǎn). 環(huán)境,2007(3):65-67. [2] 余杰,田寧寧,王凱軍. 中國城市污水處理廠污泥處理、處置問題探討分析. 環(huán)境工程學(xué)報(bào),2007,1(1):82-86. [3] 方平,岑超平,陳定盛等. 脫水污泥制備含炭吸附劑及其應(yīng)用研究. 環(huán)境污染與防治. 2008,30(8):41-45. [4] K. D. Smith, G. D. Fowler, S. Pulldet. Sewage sludge-based adsorbents: A review of their production, properties and use in water treatment applications. Water Research, 2009, 43: 2569-2594. [5] 黃利華. 剩余污泥制備活性炭及其應(yīng)用研究. 環(huán)境工程學(xué)報(bào),2008,2(11):1155-1159. [6] A. ROS, M. A. Lillo-Rodenas, E. Fuente, M. A. Montes-Mooran. High surface area materials prepared from sewage sludge-based precursors. Chemosphere, 2006, 65: 132-140.
同類課題研究水平概述
- 污泥生產(chǎn)活性炭技術(shù)最早在1960年由Razouk提出并開始研究。到1987年,Chiang等人開始用城市污水廠污泥制備吸附劑。Giselle等以造紙廠污泥為原料制備了高吸附性能的活性炭,并使用傳統(tǒng)的充電放電循環(huán)以及阻抗光譜測(cè)試了將其作鏗離子電池電極的可能性。美國依利諾斯工藝技術(shù)研究所成功開發(fā)出用造紙污泥生產(chǎn)活性炭和催化劑的炭載體材料。 余蘭蘭等以城市污水污泥為原料,采用不同活化方法制備活性炭吸附劑,對(duì)比不同活化劑的活化效果,并對(duì)影響活化產(chǎn)物吸附性能的因素進(jìn)行研究。楊麗君等以污水污泥為原料,采用微波輻照磷酸活化的方法制備污泥活性炭。郭愛民等研究以制藥污水處理廠污泥為原料,分別以磷酸和氯化鋅為活化劑制備污泥活性炭,研究正交試驗(yàn)確定最佳工藝參數(shù),并以果殼作添加劑提高活性炭性能。