咖啡渣生物炭的制备及其对水体中拟除虫菊酯农药的吸附机理研究

以咖啡渣为原料制备生物炭,研究不同温度下其对4种拟除虫菊酯类农药的吸附机理。对不同温度制备的生物炭的理化性质及表面性质进行研究;通过吸附效率实验选取最佳制备温度,再进行吸附动力学实验和等温吸附实验。实验结果表明,800℃为最佳制备温度,此时生物炭的吸附性能和芳香性更强,表面孔隙多,形变程度大;800℃制备的生物炭对拟除虫菊酯农药的吸附更符合准一级动力学模型,而吸附热力学过程更符合Freundlich模型。吸附热力学参数表明,800℃制备的生物炭对4种拟除虫菊酯农药的吸附均为自发的吸热过程。

改性咖啡渣生物炭提升污泥脱水性能的研究

生物炭来源广泛,具有多孔结构和高热值等特征,能够提升污泥脱水性能,同时有利于污泥后续干化和资源化利用。研究了咖啡渣生物炭投加量对污泥脱水性能的影响,确定了生物炭的最佳投加量为40%DS(污泥干重),此时脱水泥饼含水率为90.95%。为进一步提升生物炭调理污泥的脱水性能,利用3种药剂(FeCl_(3)、CaCl_(2)和AlCl_(3))对生物炭进行改性。结果表明,经3 mol/L的FeCl_(3)和CaCl_(2)溶液,以及1 mol/L AlCl_(3)溶液改性的生物炭分别使污泥SRF下降了45.93%,50.58%和41.57%。胞外聚合物(EPS)成分分析表明,经改性生物炭调理后,与脱水性能密切相关的蛋白质含量明显降低。并且,调理污泥脱水泥饼在恒温热干燥过程的前3 min失水率均超过25%,干燥性能较原污泥有明显提升。此外,改性生物炭降低了污泥滤液的浊度、TSS以及VSS/TSS,有利于降低污泥滤液处理的难度。因此,改性生物炭在提升污泥脱水性能方面具有很大的应用潜力。

磁性咖啡渣生物炭制备及其对金霉素的吸附特性研究

作为世界三大饮料作物之一,咖啡产量与消费量都位居世界首位,其生产过程会产生大量的咖啡渣等副产品,而咖啡渣有极强的可资源化潜力。本文主要研究磁性咖啡渣生物炭的制备,分析其对金霉素的吸附特性,以期实现咖啡渣的资源化利用,有效去除废水中的金霉素。