棉秆与污泥共热解制备生物炭工艺优化及其结构与吸附性能

随着经济的发展,产量巨大的棉秆与污泥亟需找到新的资源化方式。该研究利用污泥与棉秆共热解制备炭,采用正交试验法全面考察与分析了各因素对污泥-棉秆炭吸附性能以及表面结构的影响。结果表明,污泥质量分数、KOH浓度、微波功率、辐照时间以及装填量均会显著影响污泥-棉秆炭的吸附性能、表面官能团以及孔结构。优化工艺参数为:污泥质量分数30%,微波功率280 W,辐照时间24 min,KOH质量分数50%,装填量150 g,在该工艺条件可制备获得综合吸附性能较优的污泥-棉秆炭,其亚甲基蓝、酸性品红、硫酸铜以及碘的吸附值分别达到157.80、293.39、272.12、1 281.93 mg/g。污泥-棉秆炭的吸附性能可达到或超过国家木质净水用活性炭一级品的标准,但吸附质与炭的结构特性均会影响其吸附性能。酸性官能团总量与孔容分别与酸性品红吸附值及硫酸铜吸附值显著相关,其他结构参数与吸附性能相关性不显著,污泥-棉秆炭对污染物的吸附并不只是单一的物理吸附或化学吸附。该研究结果对于定向设计高效的棉秆-污泥炭基吸附剂具有参考价值。

磷酸活化-微波热解制备污泥吸附剂及其结构演化

伴随着国内水处理行业的迅速发展,产量巨大的污泥亟需找到新的资源化方式。本研究利用正交实验方法设计制备污泥吸附剂,并在此基础上考察了制备过程中各因素对吸附剂表面结构及吸附性能的影响,结果表明:微波功率、辐照时间、磷酸浓度以及磷酸污泥质量比均会显著影响污泥基吸附剂的表面官能团、孔结构以及吸附性能,但各因素对三者的影响程度并不相同;以孔结构、表面官能团以及吸附性能为考察指标时,获得的最优污泥基吸附剂制备工艺条件并不相同;污泥吸附剂是一类性能优良的有机污染物吸附剂。综合考虑亚甲基蓝、酸性品红以及碘的吸附时,污泥基吸附剂的最优制备工艺条件为:微波功率420 W,辐照时间16 min,磷酸浓度40%,磷酸污泥质量比0.5∶1。

KOH活化-微波热解制备污泥炭及其结构演化

伴随着国内水处理行业的迅速发展,产量巨大的污泥亟需找到高效的资源化方式。以污泥吸附剂的表面结构及吸附性能参数为考察指标,利用正交实验方法对制备污泥吸附剂的几项影响因素进行考察和分析。结果表明,吸附剂属于中孔吸附剂,表面碱性能团占主导。微波功率、时间、KOH浓度及碱泥比均会显著影响吸附剂的表面官能团、孔结构以及吸附性能,但影响程度各不相同。吸附质以及吸附剂的结构特性均会影响吸附性能,污泥炭吸附剂对碘、亚甲基蓝以及酸性品红均有着较好的吸附效果,污泥吸附剂的最优制备工艺条件为功率420 W,处理时间8 min,KOH浓度20%,碱泥比为0.5∶1。