污泥-锯末基活性炭的制备及其对亚甲基蓝的吸附研究
发布时间：2023-01-31 00:25
污泥是污水处理的必然产物,成分复杂,含有较多有害物质,处理不当,会对环境造成极大影响。因此如何妥善处理污泥是个极为重要的课题。本课题以城市污水厂污泥作为主要原料,添加一定量的锯末,固体ZnCl2作为活化剂,利用高温管式炉,通过直接掺入粉末状活性剂采用化学活化法制备污泥-锯末基活性炭。并以碘吸附值为考察值,通过单因素实验探究了锯末添加率、盐料比、活化温度和活化时间四个因素对活性炭碘吸附值的影响。研究表明:当锯末添加率为20%、盐料比为2.0、活化温度为550℃、活化时间为15 min时所得活性炭碘吸附性能最优,吸附值为679.25 mg/g;对活性炭进行SEM（扫描电子显微镜）和BET（气相物理吸附仪）分析发现,该方法制备的污泥活性炭具有发达的孔径结构,其比表面积可达到609.68 m~2/g,总孔容为0.51 cm~3/g,平均孔径为3.51nm,验证了该工艺制备污泥-锯末基活性炭的可行性。采用单因素实验对盐料比、活化温度和活化时间三个参数进行优化区间的选取,以活性炭比表面积为目标值,通过响应面方法在该区间内优化活性炭的制备工艺。结果表明:利用响应面法中的二阶模型...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 污泥性质及其处理现状
1.3 活性炭性质及其国内外研究现状
1.3.1 活性炭的制备方法
1.3.1.1 物理活化法
1.3.1.2 化学活化法
1.3.2 污泥活性炭的应用
1.4 本文的主要工作及研究内容
第二章 污泥-锯末基活性炭的制备可行性分析
2.1 引言
2.2 实验
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验设备和分析仪器
2.2.3 活性炭的制备
2.2.4 分析方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 不同工艺参数对污泥活性炭碘吸附性能的影响
2.3.1.1 锯末添加率对吸附性能的影响
2.3.1.2 盐料质量比对吸附性能的影响
2.3.1.3 活化温度对吸附性能的影响
2.3.1.4 活化时间对吸附性能的影响
2.3.2 污泥活性炭的孔径结构表征
2.3.2.1 比表面积与孔分布
2.3.2.2 锯末添加率对污泥活性炭孔结构的影响
2.3.2.3 活性炭的微观形貌
2.3.2.4 活性炭的红外光谱
2.4 结论
第三章 污泥-锯末基活性炭制备工艺的优化
3.1 引言
3.2 实验
3.2.1 实验材料与实验仪器
3.2.1.1 实验材料
3.2.1.2 实验仪器
3.2.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 响应面优化区域的选取
3.3.1.1 锯末添加率的优化区间选取
3.3.1.2 盐料比的优化区间选取
3.3.1.3 活化温度的优化区间选取
3.3.1.4 活化时间的优化区间选取
3.3.2 响应面优化实验设计
3.3.3 模型拟合
3.3.3.1 回归模型分析
3.3.3.2 方差分析
3.3.3.3 响应面分析
3.3.4 最佳实验点的确定与验证
3.3.5 最佳样品形貌分析表征
3.4 结论
第四章 污泥-锯末基活性炭对亚甲基蓝染料的吸附研究
4.1 引言
4.2 实验
4.2.1 实验材料和设备
4.2.1.1 实验材料
4.2.1.2 实验设备
4.2.2 实验内容
4.2.2.1 活性炭的制备
4.2.2.2 MB吸附实验
4.3 结果与讨论
4.3.1 活性炭粒度对MB吸附的影响
4.3.2 初始pH值对MB吸附的影响
4.3.3 吸附时间对MB吸附的影响
4.3.4 MB吸附等温线分析
4.3.5 吸附动力学分析
4.3.6 活性炭吸附MB前后的红外光谱对比
4.3.7 污泥活性炭浸出液重金属浓度测定
4.3.8 与其他活性炭吸附性能的对比
4.4 结论
第五章 总结与讨论
5.1 全文总结
5.2 不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及科研成果
本文编号：3733560
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 污泥性质及其处理现状
1.3 活性炭性质及其国内外研究现状
1.3.1 活性炭的制备方法
1.3.1.1 物理活化法
1.3.1.2 化学活化法
1.3.2 污泥活性炭的应用
1.4 本文的主要工作及研究内容
第二章 污泥-锯末基活性炭的制备可行性分析
2.1 引言
2.2 实验
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验设备和分析仪器
2.2.3 活性炭的制备
2.2.4 分析方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 不同工艺参数对污泥活性炭碘吸附性能的影响
2.3.1.1 锯末添加率对吸附性能的影响
2.3.1.2 盐料质量比对吸附性能的影响
2.3.1.3 活化温度对吸附性能的影响
2.3.1.4 活化时间对吸附性能的影响
2.3.2 污泥活性炭的孔径结构表征
2.3.2.1 比表面积与孔分布
2.3.2.2 锯末添加率对污泥活性炭孔结构的影响
2.3.2.3 活性炭的微观形貌
2.3.2.4 活性炭的红外光谱
2.4 结论
第三章 污泥-锯末基活性炭制备工艺的优化
3.1 引言
3.2 实验
3.2.1 实验材料与实验仪器
3.2.1.1 实验材料
3.2.1.2 实验仪器
3.2.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 响应面优化区域的选取
3.3.1.1 锯末添加率的优化区间选取
3.3.1.2 盐料比的优化区间选取
3.3.1.3 活化温度的优化区间选取
3.3.1.4 活化时间的优化区间选取
3.3.2 响应面优化实验设计
3.3.3 模型拟合
3.3.3.1 回归模型分析
3.3.3.2 方差分析
3.3.3.3 响应面分析
3.3.4 最佳实验点的确定与验证
3.3.5 最佳样品形貌分析表征
3.4 结论
第四章 污泥-锯末基活性炭对亚甲基蓝染料的吸附研究
4.1 引言
4.2 实验
4.2.1 实验材料和设备
4.2.1.1 实验材料
4.2.1.2 实验设备
4.2.2 实验内容
4.2.2.1 活性炭的制备
4.2.2.2 MB吸附实验
4.3 结果与讨论
4.3.1 活性炭粒度对MB吸附的影响
4.3.2 初始pH值对MB吸附的影响
4.3.3 吸附时间对MB吸附的影响
4.3.4 MB吸附等温线分析
4.3.5 吸附动力学分析
4.3.6 活性炭吸附MB前后的红外光谱对比
4.3.7 污泥活性炭浸出液重金属浓度测定
4.3.8 与其他活性炭吸附性能的对比
4.4 结论
第五章 总结与讨论
5.1 全文总结
5.2 不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及科研成果
本文编号：3733560
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3733560.html
