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鞏義市波濤凈水材料有限公司
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閱讀：41發布時間：2022-12-8
摘要：本文對泥質活性炭用于污水處理的效果進行了探索。以污水處理廠污泥為原料制備的泥質活性炭應用在城市污水處理廠污水的處理，并且對泥質活性炭的投加量、吸附時間、溶液pH值等影響因素對污水COD，TN及TP去除率的影響規律進行了探索。結果表明，對于污水處理廠初沉池出水，泥質活性炭投加量為15g/L、吸附時間30min、酸性條件下，污水TN去除率可達70%，在中性條件下COD去除率可達95%；投加量15g/L中性條件下，吸附時間5min時，TP去除率可達96%，其出水的各項指標均滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中一級A標準。由于泥質活性炭用料廉價，不僅解決了污水處理廠污泥處置問題，還可用于污水的處理，具有良好的應用前景。
引文
城市污水處理廠在處理污水的過程中會有大量的污泥產生，污水處理廠污泥的處理處置費用較高，用于處理污泥的處置費用約占污水處理廠全部建設費用20-50%，甚至達70%左右。而且污水廠污泥的成分復雜，污泥是由真菌類、細菌類、原生動物等異種個體群所組成的混合培養體，剩余污泥中大部分物質是有機物，有機物中60-70%是粗蛋白質，25%左右是碳水化合物，無機灰分僅占5%左右；另一方面，污水處理廠污泥含碳量較高，具備了制備活性炭的客觀條件。
將城市污水處理廠污泥為原料制備的泥質活性炭用于城市污水處理廠污水的處理，可實現污泥的資源化利用并“以廢治廢"，符合循環經濟理念。泥質活性炭可用于染料廢水、制藥廢水、含重金屬廢水、垃圾滲濾液和生活污水等的處理，文中探索了泥質活性炭的投加量、吸附時間、溶液pH值等影響因素對污水COD，TN及TP去除率的影響規律。
1 材料與方法
1.1 試劑與儀器
試劑：過硫酸鉀、酒石酸銻鉀、鉬酸銨、抗壞血酸、硫酸、磷酸二氫鉀、鹽酸、氫氧化鈉、硝酸鉀、碘、、淀粉、、、、氯化鋅、重鉻酸鉀均為分析純，D試劑、E試劑；試驗用水為超純水（由艾科普超純水機提供）。
儀器：NN-GTS56W馬弗爐；V-1100型分光光度計；DHZ-2102恒溫水浴振蕩器；AG285分析天平；pHTesr20酸度計；CMD-20x電熱恒溫鼓風干燥箱。
1.2 試驗方法
1.2.1 泥質活性炭的制備
取污泥放入烘箱中干燥，使污泥烘干至恒重，然后粉碎至1-2mm粒徑的顆粒；用一定濃度的活化劑活化后，放入帶蓋的陶瓷坩堝內，置于烘箱中（105℃）干燥24h，然后放入馬弗爐中，開始程序升溫，以59℃/min的升溫速度在隔絕空氣的情況下升溫至活化溫度進行炭化活化，經冷卻、洗滌、干燥得到泥質活性炭。
1.2.2 泥質活性炭對污水處理實驗
采用靜態吸附實驗：量取100mL污水，加入一定量泥質活性炭，室溫下快速攪拌吸附15min，過濾，測定吸附前后污水COD，TN及TP，計算COD，TN及TP的去除率。
1.2.3 分析項目與方法
化學需氧量（COD）按照《水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法》（GB11914-89）測定；總氮（TN）按照《水質總氮的測定堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》（GB11894-89）測定；總磷（TP）按照《水質總磷的測定鉬酸銨分光光度法》（GB11893-1989）測定。
2 結果與討論
2.1 初沉池出水水質指標
污水處理廠污水經初沉池處理后，污水COD和TP不能達到城鎮污水處理廠污染物排放標準。
2.2 泥質活性炭投加量對污水中COD，TN及TP去除率的影響
量取100mL污水，分別加入0.1，0.3，0.5，0.8，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0g泥質活性炭，室溫下水浴快速攪拌吸附15min，過濾，測定吸附前后污水的COD，TP及TN，計算COD，TP及TN的去除率。隨著泥質活性炭投加量的增加，對COD和TP的去除率基本呈現逐漸增加的趨勢，在0.5g前去除速率增加很快，在1.5g后去除速率和去除率變化不大，去除率達到76.85%，而TN的去除率則是隨著投加量的增加先增加后減小，在投加量為1.5g時，TN的去除率很大，達到70%。
2.3 振蕩時間對COD，TN及TP去除率的影響
量取100L污水，加入1.5g泥質活性炭，室溫下水浴分別快速攪拌吸附5，10，15，20，25，30，40，50，60 （min）后，過濾，測定吸附前后污水COD，TP及TN，計算COD，TP及TN的去除率。在常溫下泥質活性炭的投加量為1.5g時，隨著振蕩時間的延長，污水中COD，TP及TN的去除率逐漸增加，后逐步趨于平穩。當振蕩時間為30min時，COD，TN的去除率分別達95%和49%。而振蕩時間為5min時，TP的去除率就可達96%，增加振蕩時間，TP的去除率影響不大。
2.4 pH值對COD、TN及TP去除率的影響
量取100mL污水，將pH值分別調成2.4，6，7，8，10，12，14，加入1.5g泥質活性炭，室溫下水浴快速攪拌吸附30min后，過濾，測定吸附前后污水的COD值，TP及TN，計算COD，TP及TN的去除率。在投加量為1.5gr振蕩時間為30min，隨著pH值的增加，COD，TP及TN的去除率都先增加后減小。在中性條件下，COD去除率可達96%，pH值在酸性條件下，TN的去除率可達70%，TP的去除率在中性條件下可達96%。
2.5 泥質活性炭處理后水質指標
污水處理廠初沉池出水經泥質活性炭處理后，水質指標滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）》中一級A標準。
3 結論
①對于污水處理廠初沉池出水，泥質活性炭投加量為15g/L，吸附時間30min，在酸性條件下，污水TN去除率可達70%，在中性條件下COD去除率可達95%；投加量15g/L中性條件，吸附時間5min時，TP去除率可達96%。
②對污水處理廠初沉池出水進行處理，出水水質指標如下：COD10.24mg/L，TNl.63mg/L、TP0.22mg/L，其出水COD及TP指標均可滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中一級A標準。這表明泥質活性炭在污水處理中將會有很大的應用前景。
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