磁性污泥生物炭的制备及对水溶液中As(Ⅲ)的吸附性能研究

以宿州市宿马园区污水处理厂含铁市政污泥为原料制备磁性污泥生物炭(MSB),用于水中三价砷(As(III))的吸附去除。应用扫描电子显微镜(SEM),磁性表征(VSM)和X射线衍射光谱(XRD)等技术探究MSB的物理化学性质;研究了不同炭化温度,吸附剂投加量,溶液pH,共存离子,反应温度等因素对MSB吸附As(III)的影响。结果表明900℃条件下制备的泥生物炭(MSB900),其中铁以α-Fe0为主,有强磁性。在最佳反应条件下(炭化温度900℃,投加量为0.8 g/L,pH = 3, 或 共存,反应温度35℃),MSB900对As(III)的最大吸附率为98.3%。以含铁市政污泥为原料制备的磁性污泥生物炭可以作为一种有效且低成本的As(III)吸附材料。

磁性污泥生物炭活化过硫酸盐降解罗丹明B

采用微波热解法制备磁性污泥生物炭(MBC),并通过XRD、FT-IR和SEM对其晶体结构、表面官能团及形貌进行表征。以罗丹明B(RhB)为目标污染物,研究MBC活化过硫酸盐(PDS)的性能。结果表明MBC活化PDS能够有效去除水体中RhB,效果优于磁性Fe_(3)O_(4),归功于MBC具有丰富的官能团和发达的孔隙结构。此外,探究催化剂投加量、PDS添加量、温度和pH值对MBC活化PDS降解RhB的影响。MBC活化PDS降解RhB主要通过非自由基过程,其中单线态氧(^(1)O_(2))是主要的反应活性物种。

Fe浸渍污泥生物炭对含Cd(Ⅱ)废水的吸附性能研究

通过城市污泥热解制备污泥生物炭(BC),采用FeCl3溶液浸渍污泥生物炭后制备出磁性污泥生物炭(MBC),对比了BC与MBC去除水溶液中Cd(Ⅱ)的能力。考察溶液初始pH、吸附时间、吸附温度以及Cd(Ⅱ)初始浓度对BC和MBC去除Cd(Ⅱ)效果的影响。结果表明,BC和MBC均符合拟二级动力学吸附模型;Langmuir吸附等温模型能够更好地描述BC和MBC去除Cd(Ⅱ)的过程。在溶液初始pH为6.0,生物炭投加量为10 mg,Cd(Ⅱ)质量浓度为10~150 mg/L的溶液25 mL,吸附时间为360 min,温度为25℃的最佳条件下,BC和MBC对Cd(Ⅱ)最大的吸附量分别为76.93 mg/g和167.42 mg/g。经过5次吸附解吸试验,MBC的Cd(Ⅱ)去除率保持在90%以上,BC的Cd(Ⅱ)去除率在55%左右,说明MBC具有更好应用于去除含Cd(Ⅱ)废水的能力。