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《南京理工大学》 2006年 博士论文
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污泥吸附剂的制备及应用研究

余兰兰  
【摘要】:以城市污水厂生化活性污泥及剩余污泥和石化污水厂剩余污泥为原料,采用化学活化法制备了用于污水处理的吸附剂,并对其进行了物化性质表征。结果表明活化剂ZnCl_2与H_2SO_4浓度均为5mol·L~(-1)、固液比为1:2.5、热解温度和时间分别为550℃和2h的条件下,制备的吸附剂性能最好;在投加量为0.5%的条件下,活性污泥吸附剂对废水COD、总磷及色度的去除率分别为63.2%、98.3%和87.5%;流速为20mL·h~(-1)时动态吸附穿透时间为12h,加热法再生2次后穿透时间为10h;在投加量为0.05%的条件下,石化污泥吸附剂对含油废水含油去除率为94.3%;等温吸附过程可用Freundlich模型描述。 城市污水厂剩余污泥采用热解法制备了烟气脱硫吸附剂,并进行了物化性质表征。结果表明在原料粒径为0.1cm~0.5cm、N_2流量为30L·h~(-1)、热解温度和时间分别为550℃和1h的条件下,制备的吸附剂性能最好;在SO_2入口浓度2021.38mg·m~(-3)、O_2含量12%、气体流速和温度分别为4.25m·min~(-1)和40℃的模拟烟气条件下,污泥吸附剂的脱硫效率为75.3%,吸附容量为8.68mg·g~(-1),水洗法再生2次后,脱硫效率下降至66.2%,吸附容量为6.25mg·g~(-1);在SO_2入口浓度2021.38mg·m~(-3)、O_2含量12%、H_2O_((g))含量12%、气体流速4.25m·min~(-1)和温度60℃的条件下,脱硫效率为85.1%,吸附容量为12.20mg·g~(-1),再生2次后,脱硫效率下降至76.2%,吸附容量为10.36mg·g~(-1);干态下污泥吸附剂对SO_2吸附主要为物理吸附,水蒸气存在时以化学吸附为主,化学吸附效果好于物理吸附;固定床吸附模型的预测值与实验结果较好吻合。 对城市污水厂剩余污泥采用浸渍碳酸钠溶液或负载金属氧化物的方法进行改性制备烟气脱硫吸附剂。结果表明同时负载5%MnO_2和5%MgO的吸附剂性能最好;在SO_2入口浓度2021.38mg·m~(-3)、O_2含量12%、H_2O_((g))含量12%、气体流速2.13m·min~(-1)和温度60℃的条件下,污泥吸附剂的脱硫效率为93.7%,吸附容量为99.3mg·g~(-1);水蒸气存在时,复合氧化物的协同作用促进了对SO_2的化学吸附;氨溶液再生2次后污泥吸附剂的脱硫效率为93.0%,吸附容量为84.4mg·g~(-1)。 对改性污泥吸附剂的制备进行了初步工艺设计,并核算了原材料成本,结果表明其具有较好的经济性和应用前景。


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