污泥在城市污水處理中常出現，隨著(zhù)我國的工業(yè)化的發(fā)展，導致大量的污泥日益增加。污泥中包含著(zhù)很多有毒物質(zhì)，如重金屬、鹽類(lèi)、有機污染物、病原菌等，長(cháng)期暴露于環(huán)境中將會(huì )嚴重影響人類(lèi)的健康破壞生態(tài)環(huán)境，因此對市政污泥進(jìn)行有效處理是如今環(huán)境發(fā)展過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題之一。在污水處理中，吸附法成本低廉、操作簡(jiǎn)便、去除污染物能力較強，生物質(zhì)炭作為常見(jiàn)的優(yōu)良吸附劑被廣泛用于水污染處理當中。通過(guò)市政污泥熱解制備得到的污泥基生物質(zhì)炭具有發(fā)達的孔隙結構、較大的比表面積以及豐富的表面官能團，對于污廢水中抗生素、重金屬離子、有機污染物、染料等有著(zhù)很好的去除效果。

　　一、污泥基生物質(zhì)炭在水污染中的應用

　　1.1 吸附去除重金屬離子

　　重金屬污染是指由重金屬或其化合物的造成的環(huán)境污染，主要 >

　　1.2 吸附去除染料

　　隨著(zhù)紡織業(yè)、皮革、食品行業(yè)的迅速發(fā)展，大量染料廢水排出，其中偶氮染料具有毒性、難降解等特點(diǎn)嚴重危害人體健康，造成環(huán)境污染。亞甲基藍作為一種常見(jiàn)的陽(yáng)離子染料，具有芳香型結構。NaOH活化制備的污泥基生物質(zhì)炭對亞甲基藍最大吸附量為518mg/g，潘子倩等用乙醇和水以體積比1:1制得的混合劑將污泥液化得到的污泥基生物質(zhì)炭作為研究對象，該吸附劑平均孔徑大小為18.4nm，屬于中孔類(lèi)型，對于吸附亞甲基藍具有很好的結構條件，并且研究發(fā)現液化污泥基生物質(zhì)炭吸附亞甲基藍的機理包括π-π吸附、物理吸附、靜電吸附和含氧官能團的參與等，同時(shí)具有良好的重復可利用性。張倩將鐵負載至污泥基生物質(zhì)炭上，制備出一種可以持久活化過(guò)硫酸鹽的非均相催化劑，用來(lái)降解酸性橙G。通過(guò)研究發(fā)現，負載鐵物質(zhì)后，污泥基生物質(zhì)炭有效提高了過(guò)硫酸鹽的活化效率，并確定了最佳鐵負載量為1mmol/g。吸附劑的投加量和過(guò)硫酸鹽的濃度與降解酸性橙的效率成正比關(guān)系，而pH值對降解率影響不大。

　　1.3 吸附去除抗生素

　　Liu和Zhou等采用殼聚糖和Fe/S對污泥基生物質(zhì)炭進(jìn)行改性，研究了改性前后的污泥基生物質(zhì)炭的異同。對材料采用XRD、FTIR、BET、XPS、吸附-脫附曲線(xiàn)表征手段，對動(dòng)力學(xué)、等溫線(xiàn)和熱力學(xué)進(jìn)行討論，并將位點(diǎn)能量分布理論運用其中。研究發(fā)現，利用朗繆爾模型在2980K的溫度下，BCFe/S-4的最大吸附量達到183.01mg/g，相比較單純的生物質(zhì)炭來(lái)說(shuō)有著(zhù)很好的吸附能力。溶液的pH值對污泥基生物質(zhì)炭有著(zhù)一定的影響，pH對污泥基生物質(zhì)炭吸附四環(huán)素的影響主要在于pH影響著(zhù)污泥基生物質(zhì)炭表面帶電的情況，而四環(huán)素也會(huì )由于溶液的pH值的變化而轉化自身在溶液中的存在形式，從而產(chǎn)生不同的吸附情況。位點(diǎn)能量分布理論探究出了在較高的溫度下，污泥基生物質(zhì)談的表面更加的均勻，而B(niǎo)CFe/S-4恰恰相反。Nielsen和Bandosz[9]在650℃和950℃下，將污泥和魚(yú)糞的混合物進(jìn)行熱解制備吸附劑，用于吸附磺胺甲惡唑(SMX)和甲氧芐氨嘧啶(TMP)，對其吸附劑進(jìn)行TA-MS、XRD和電位滴定法表征和表面分析，發(fā)現良好的表面化學(xué)特性是影響吸附性能的主要因素，其主要的吸附機理為螯合作用、酸堿作用和極性相互作用。

　　1.4 吸附去除氨氮、磷酸鹽和有機物

　　Zhang和Wang利用污水污泥和啤酒麥糟的混合物為原料，在400～700℃高溫熱解制得生物質(zhì)炭，研究發(fā)現生物質(zhì)炭的產(chǎn)量與啤酒麥糟的含量成正比，與溫度成反比。和其他生物質(zhì)炭吸附氨氮相比，有著(zhù)很好的吸附效果，吸附效率達到60%。Yang等在研究中發(fā)現，FeCl3浸漬比Fe3+/Fe2+共沉淀法方法制得的污泥基生物質(zhì)炭的吸附能力強，對磷酸鹽的吸附量達到111.0mg/g，對于低濃度的磷酸鹽來(lái)說(shuō)具有很好的應用效果，在對活化污泥基生物質(zhì)炭的5次回收后，吸附劑依然保持較高的吸附能力，FeCl3改性的污泥基生物質(zhì)炭是一種很有研究前景的除磷酸鹽的吸附劑。Devi和Saroha用造紙廠(chǎng)污泥熱分解制得的生物質(zhì)炭去除多環(huán)芳烴，研究該吸附劑在200～700℃范圍內溫度對多環(huán)芳烴吸附行為的影響，發(fā)現炭化程度決定吸附行為，吸容量與吸附劑的芳香度和極性呈負相關(guān)關(guān)系，而與吸附劑的比表面積、孔隙體積、灰分含量呈正相關(guān)關(guān)系。

　　二、結語(yǔ)

　　污泥基生物質(zhì)炭的原材料產(chǎn)生量巨大，取材方便，材料制備成本低，在高溫反應下其多孔結構和表面化學(xué)性質(zhì)對廢水中諸多的污染物都具有良好的吸附作用。在高溫、缺氧或無(wú)氧的情況下可有效避免二噁英等有毒性的物質(zhì)的產(chǎn)生，并且能夠滅殺大量病原微生物，固化重金屬，相比較焚燒、土地利用來(lái)說(shuō)，大大減少對環(huán)境的危害。在重復利用性上，經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗證明多數污泥基生物質(zhì)炭都具有很好的循環(huán)利用性，可操作性很強。污泥基生物質(zhì)炭在未來(lái)的應用上將更加注重發(fā)展多功能環(huán)境材料，以滿(mǎn)足適應各種水污染情況。( >

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