氧化铝改性污泥生物炭粒制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附特性

摘要：

为拓展城市剩余污泥资源化利用途径,本文以剩余污泥球粒为原料在高温限氧条件下制备污泥生物炭粒(SBC),同时以氢氧化铝溶胶为前体浸渍污泥球粒后在500℃下热解获得氧化铝改性污泥生物炭粒(SBC-Al).使用BET、XRD、FTIR和SEM对生物炭粒进行了表征,并研究了生物炭粒改性前后对Pb(Ⅱ)的吸附特征及效果.结果表明:SBC-Al比表面积和总孔容分别达到83.266m2/g和0.158cm3/g,相比于SBC分别增大了142.42％和167.80％;XRD显示氢氧化铝溶胶浸渍使SBC-Al表面负载了γ-Al2O3粒子,FTIR红外谱图说明氧化铝改性可能会增加炭粒表面官能团数量,同时SEM显示出SBC-Al表面相较于SBC具有更多的层片状结构,从而增加生物炭粒的吸附性能.Pb(Ⅱ)的吸附动力学符合二级动力学方程和Elovich方程,同时用二阶段颗粒内扩散模型可以较好地拟合.吸附等温线以Freundlich模型为主,且SBC和SBC-Al对低浓度(<50mg/L)Pb(Ⅱ)的去除率均较高,分别在95％和99％以上,实测最大吸附量可分别达626.73mg/g和663.97mg/g,但SBC-Al提高了对更高浓度(50～100mg/L)Pb(Ⅱ)的去除率.热力学计算数据表明吸附过程为吸热反应;脱附解吸试验说明,生物炭粒具有良好的循环再生利用性能.

关键词：生物炭、颗粒物料、复合材料、剩余污泥、氧化铝、吸附、吸附剂、铅

所属期刊栏目：39

分类号：X705;X712(一般性问题)

资助基金：安徽高校自然科学研究重点项目KJ2018A0103;安徽工程大学"中青年拔尖人才"培养计划

在线出版日期：2020-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1153-1166