活性污泥水热碳化法制备磁性炭及对水体Cd^2+及Pb^2+的去除

以含有FeSO4的活性污泥为原料,采用水热碳化法,在220℃,4 h条件下,制备得到磁性炭(Fe-SSBC),并实现污泥减量。以Cd^2+和Pb^2+为模型污染物,探究了Fe-SSBC的投加量、起始酸碱度对Cd^2+和Pb^2+吸附的影响以及吸附机理。采用元素分析(EA)、X射线能谱分析(EDS)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、比表面积(BET)、X射线光电子能谱分析(XPS)、磁滞回线对样品进行表征。研究结果表明:在投加量为0. 2 g,pH为5的条件下,Fe-SSBC对Cd^2+的吸附效果最好,在10 h后去除率接近100%;投加量为0. 3 g,pH为6时,对Pb^2+的吸附效果最佳,在8. 5 h后Pb^2+去除率接近100%。Fe-SSBC对Cd^2+和Pb^2+的吸附动力学拟合结果更符合准二级动力学模型,Langmuir吸附等温线模型能够更好地反映Cd^2+和Pb^2+在Fe-SSBC上的单分子层吸附,化学吸附为控制吸附过程,同时存在物理吸附。制备磁性炭在实现污泥减量的同时,具有有效去除水中Cd^2+和Pb^2+的作用。