污泥活性炭的制备及其对苯酚的吸附特性研究
发布时间：2023-04-20 05:10
随着城市化的发展和人民对生态环境要求的不断提高,城市污水处理厂大规模建设。污泥作为污水处理过程的副产物,产量随之大幅增加,如何避免其对生存环境的危害和它的合理处置引起了人们越来越多的关注。将污泥制备成安全廉价的活性炭产品被认为是一种很有潜力的污泥处置方式,并取得了一定的成果。但是有关污泥活性炭的制备和应用仍然有待进一步的研究,如污泥活性炭的改性、新型化学药剂的开发利用以及污泥活性炭在实际应用的效率问题。本论文以城市污水处理厂剩余污泥为主要原料,添加25%的花生壳粉末作为增碳剂,采化学活化法,以FeCl3·6H2O作为新型活化剂制备污泥活性炭。通过正交试验和单因素实验优化了污泥活性炭制备的影响因素,得出最佳的制备条件为热解终温700℃、活化剂添加比为0.5、终温停留时间1.5 h。制备出了一种孔隙结构发达的污泥活性炭(FSPAC)BET表面积为780.56 m2/g、总孔体积为0.859 cm3/g、微孔体积0.293 cm3/g。利用扫描电子显微镜(SEM)观测FSPAC,发现...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 污水处理厂污泥产生概况
1.1.2 剩余污泥的主要成分和性质
1.2 城市污水处理厂污泥的处置
1.2.1 卫生填埋
1.2.2 焚烧处置
1.2.3 土地利用
1.3 污泥的资源化利用现状和发展趋势
1.3.1 污泥制建材
1.3.2 污泥堆肥
1.3.3 污泥燃料化利用
1.3.4 污泥制备活性炭
1.4 污泥活性炭的研究现状
1.4.1 直接炭化
1.4.2 物理活化法
1.4.3 化学活化法
1.5 污泥活性炭在废水处理中的应用
1.5.1 污泥活性炭对重金属离子的吸附
1.5.2 污泥活性炭对染料的吸附
1.5.3 污泥活性炭对苯酚和其他酚类污染物质的吸附
1.6 课题来源、意义以及研究内容
1.6.1 课题来源
1.6.2 课题研究的目的和意义
1.6.3 课题研究的创新之处和主要内容
第2章 材料与方法
2.1 实验药品和器材
2.2 实验原料
2.3 污泥的性质测定
2.3.1 污泥含水率的测定
2.3.2 污泥中灰分的测定
2.3.3 挥发分的测定
2.4 污泥和污泥活性炭浸取液中的重金属含量测定
2.5 污泥活性炭的制备方法
2.6 污泥活性炭的性质表征
2.6.1 扫描电镜（SEM）观察
2.6.2 比表面积和孔体积的测定
2.6.3 热重分析
2.6.4 傅里叶红外光谱（FT–IR）分析
2.6.5 碘值的测定
2.7 污泥活性炭吸附苯酚
2.7.1 模拟苯酚废水的配制及其标准曲线的绘制
2.7.2 活性炭投加剂量对吸附苯酚的影响
2.7.3 溶液pH对污泥活性炭吸附苯酚的影响
2.7.4 吸附动力学实验和吸附等温实验
第3章 污泥活性炭的制备
3.1 正交实验设计及结果
3.2 单因素实验
3.2.1 热解终温对污泥活性炭制备的影响
3.2.2 活化剂投加比对污泥活性炭制备的影响
3.2.3 终温停留时间对污泥活性炭制备的影响
3.3 污泥活性炭的制备
3.4 本章小结
第4章 污泥活性炭的特性表征
4.1 污泥特性分析
4.2 污泥活性炭的形态分析
4.3 热重分析
4.4 污泥活性炭的比表面积和孔径分布
4.5 污泥活性炭的表面官能团分析
4.6 污泥和污泥活性炭浸出液的重金属含量分析
4.7 本章小结
第5章 污泥活性炭吸附苯酚的研究
5.1 污泥活性炭投加量对吸附苯酚的影响
5.2 溶液pH对污泥活性炭吸附苯酚的影响
5.3 吸附动力学研究
5.4 等温吸附研究
5.5 本章小结
结论
参考文献
附录A 攻读学位期间发表的论文目录
附录B 攻读学位期间发表的专利目录
附录C 攻读学位期间参与的研究课题
致谢
本文编号：3794953
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 污水处理厂污泥产生概况
1.1.2 剩余污泥的主要成分和性质
1.2 城市污水处理厂污泥的处置
1.2.1 卫生填埋
1.2.2 焚烧处置
1.2.3 土地利用
1.3 污泥的资源化利用现状和发展趋势
1.3.1 污泥制建材
1.3.2 污泥堆肥
1.3.3 污泥燃料化利用
1.3.4 污泥制备活性炭
1.4 污泥活性炭的研究现状
1.4.1 直接炭化
1.4.2 物理活化法
1.4.3 化学活化法
1.5 污泥活性炭在废水处理中的应用
1.5.1 污泥活性炭对重金属离子的吸附
1.5.2 污泥活性炭对染料的吸附
1.5.3 污泥活性炭对苯酚和其他酚类污染物质的吸附
1.6 课题来源、意义以及研究内容
1.6.1 课题来源
1.6.2 课题研究的目的和意义
1.6.3 课题研究的创新之处和主要内容
第2章 材料与方法
2.1 实验药品和器材
2.2 实验原料
2.3 污泥的性质测定
2.3.1 污泥含水率的测定
2.3.2 污泥中灰分的测定
2.3.3 挥发分的测定
2.4 污泥和污泥活性炭浸取液中的重金属含量测定
2.5 污泥活性炭的制备方法
2.6 污泥活性炭的性质表征
2.6.1 扫描电镜（SEM）观察
2.6.2 比表面积和孔体积的测定
2.6.3 热重分析
2.6.4 傅里叶红外光谱（FT–IR）分析
2.6.5 碘值的测定
2.7 污泥活性炭吸附苯酚
2.7.1 模拟苯酚废水的配制及其标准曲线的绘制
2.7.2 活性炭投加剂量对吸附苯酚的影响
2.7.3 溶液pH对污泥活性炭吸附苯酚的影响
2.7.4 吸附动力学实验和吸附等温实验
第3章 污泥活性炭的制备
3.1 正交实验设计及结果
3.2 单因素实验
3.2.1 热解终温对污泥活性炭制备的影响
3.2.2 活化剂投加比对污泥活性炭制备的影响
3.2.3 终温停留时间对污泥活性炭制备的影响
3.3 污泥活性炭的制备
3.4 本章小结
第4章 污泥活性炭的特性表征
4.1 污泥特性分析
4.2 污泥活性炭的形态分析
4.3 热重分析
4.4 污泥活性炭的比表面积和孔径分布
4.5 污泥活性炭的表面官能团分析
4.6 污泥和污泥活性炭浸出液的重金属含量分析
4.7 本章小结
第5章 污泥活性炭吸附苯酚的研究
5.1 污泥活性炭投加量对吸附苯酚的影响
5.2 溶液pH对污泥活性炭吸附苯酚的影响
5.3 吸附动力学研究
5.4 等温吸附研究
5.5 本章小结
结论
参考文献
附录A 攻读学位期间发表的论文目录
附录B 攻读学位期间发表的专利目录
附录C 攻读学位期间参与的研究课题
致谢
本文编号：3794953
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3794953.html
