活化剂制备污泥活性炭，研究正交试验确定最佳工艺参数，并以果壳作添加剂提高活性炭性能。对污泥制备活性炭的工艺，虽然国内外已经作了一定研究，但是以城市污水处理厂脱水生污泥为原料，同时采用管式炉热解法研究制备活性炭的最佳工艺参数，并将其应用于城市污水厂出水处理的效果分析，同商品活性炭的性能比较，像这样在污水污泥中加入碳添加剂、较全面地研究城市污水污泥制备活性炭技术的研究报道却很少。
1.5 本课题主要研究内容及技术
活性炭在废水处理中主要是通过吸附作用去除水中的污染物，所以制备
活性炭的关键在于提高其吸附性能，这就需要选取性能较好的活化剂和找出制备产品的最佳工艺。而活性炭的吸附性能又与其表面孔结构、比表面、官能团有很大的关系，因此对制备的活性炭的表面特性的研究也有很重要的意义。另外研究城市污水处理厂污泥制备活性炭的过程、机理方面，对试验研究有指导意义。本论文的研究内容主要包括以下几个方面:
(1) 活化剂的筛选：以对品红、苯酚溶液吸附值和活性炭产率为指标，筛选活化剂类型、浓度及投加量，进一步通过复配改善其吸附性能和制备工艺。
(2) 制备污泥活性炭工艺参数研究：以对品红、苯酚溶液吸附值和活性炭产率为指标，考察活化剂固液比、浓度、复配比、浸渍时间、浸渍温度、热解时间、热解温度对吸附效果的影响。
(3) 应用研究：考察污泥活性炭与商品活性炭对品红染料废水脱色率。
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本课题的技术路线见下图：
添加剂 脱水污泥 低温干燥 低温干燥 热解炭化 研磨筛分 漂洗 活化剂 振荡浸渍 研磨筛分 成品 低温干燥 3mol/LHCL 70 蒸馏水 、 ℃
图1工艺流程图
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2 实验部分
2.1实验药品及仪器
2.1.1实验药品
表2实验药品
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
试剂 磷酸 氯化锌 硫酸铜 氯化钙 三氯化铁 碘 碘化钾 碘酸钾 可溶性淀粉
食盐 氢氧化钾 氢氧化钠 氯化铜 氢氧化钙 酸性品红 盐酸 硫代硫酸钠 无水碳酸钠 异戊醇
苯酚 硫酸亚铁
纯度 化学纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯
厂家
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2.1.2实验仪器及设备
表3实验仪器及设备
仪器名称 高温管式电阻炉
温控仪 箱式电阻炉 数控超声波清洗器 电热鼓风恒温干燥箱 水浴恒温振荡器 电热恒温水浴锅 低速离心机 酸度计 电化学分析仪
型号 SK-2-10H KSW-4D-11
SX2 KQ-250DB DHG-9140A SHA - B DK-S24 LD4-2 PHS-3B DR 5000
厂家
沈阳市长城工业电炉厂 沈阳市长城工业电炉厂 上海阳光实验仪器有限公司 昆山市超声仪器有限公司 上海精宏实验设备有限公司 江苏金坛市亿通电子有限公司 上海精宏实验设备有限公司 北京医用离心机厂 上海雷磁仪器厂 美国哈希公司
粉碎机、筛网（0.1mm，0.6-0.8mm，0.5-3mm）、管式电阻炉、烘箱、马弗炉、蒸汽发生器、氮气瓶、锥形瓶、研磨器、量筒、过滤器、烧杯、振荡器、温控仪、pH计、带盖瓷坩埚、电子天平、流量计、电热鼓风干燥箱、马弗炉、电炉、坩埚、蒸发皿、分析天平、冷凝回流装置、HY-4 调速多用振荡器。
2.2 分析方法
2.2.1苯酚的分析方法
苯酚的浓度采用DR 5000电化学分析仪分别在269及560nm处测定。每组实验重复3次，相对偏差< 5%。
（1）苯酚及苯酚钠的紫外-可见吸收光谱
取苯酚适量，用去离子水稀释成适宜浓度，以去离子水为空白进行全波长扫描，得紫外-可见吸收光谱，如图2所示。苯酚在269 nm 处有最大吸收，与文献报道一致。故确定测定波长为269 nm。
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4 3 Absorbance 2 1 0 200 300 350 Wavelength (nm) 图2 苯酚溶液的紫外-可见吸收光谱
250 400
Fig. 1 UV-visible absorption spectrum of phenol solution
（2）苯酚标准曲线的绘制
精确称取1.0 g苯酚，置于1000 mL容量瓶中，加去离子水稀释至刻度，摇匀，制得苯酚标准储备液。分别移取不同体积的苯酚标准储备液，置于100 mL的容量瓶中，加去离子水至刻度，稀释成浓度分别为20、40、60、80、92 mg/L苯酚溶液，以去离子水为空白，于269nm处测定吸光度，绘制标准曲线，如图2所示。结果表明，苯酚在10～100 mg/L范围内，浓度与吸光度的线性关系良好。每周对标准曲线用标样校正一次。
10075C (mg/L) 502500.0C=71.42A+7.89E-42R=0.99980.20.40.60.81.0Absorbance1.21.4
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