【摘 要】
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本研究以市政剩余污泥为主要原料,添加30%烟杆为增碳剂,Zn Cl2为活化剂,采用常规加热法和微波加热法制备烟杆污泥活性炭。首先对常规加热和微波加热下烟杆污泥活性炭的制备条件进行优化,明确了在两种加热方法下烟杆污泥活性炭的最佳制备参数,通过扫描电镜（SEM）、傅立叶红外光谱（FT-IR）、能谱分析（EDS）、N2吸附脱附实验对两种烟杆污泥活性炭进行表征,采用静态试验法,考察在不同的溶液温度、吸附时
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本研究以市政剩余污泥为主要原料,添加30%烟杆为增碳剂,Zn Cl2为活化剂,采用常规加热法和微波加热法制备烟杆污泥活性炭。首先对常规加热和微波加热下烟杆污泥活性炭的制备条件进行优化,明确了在两种加热方法下烟杆污泥活性炭的最佳制备参数,通过扫描电镜（SEM）、傅立叶红外光谱（FT-IR）、能谱分析（EDS）、N2吸附脱附实验对两种烟杆污泥活性炭进行表征,采用静态试验法,考察在不同的溶液温度、吸附时间、p H和投加量条件下,两种烟杆污泥活性炭对磷的吸附性能,并对吸附机理进行初步探讨,为污水中磷的去除提供理论参考。通过正交实验和单因素实验,并综合实验目的,以碘吸附值为评价指标,对常规加热和微波加热下烟杆污泥活性炭的制备条件进行优化,得出最佳制备参数为:（1）常规加热条件下为:烟杆添加比例30%,活化温度550℃,活化时间30min,Zn Cl2浓度4mol/L,固液比1:2.5,此时烟杆污泥活性炭的碘吸附值为536.3mg/g。（2）微波加热条件下为:烟杆添加比例30%,辐射功率700W,辐射时间5min,Zn Cl2浓度3mol/L,固液比1:2.5,此时烟杆污泥活性炭的碘吸附值为509.6mg/g。比表面积分析表明加入烟杆能够明显增加产品的比表面积和孔隙结构,其中常规加热下烟杆污泥活性炭的比表面积为446.6m2/g,是污泥活性炭比表面积的1.6倍,微孔体积为0.179cm3/g。微波加热下烟杆污泥活性炭的比表面积为415.9m2/g,是微波污泥活性炭比表面积的1.53倍,微孔体积为0.165 cm3/g,且微波烟杆污泥活性炭的比表面积略低常规烟杆污泥活性炭。Boehm滴定分析表明:常规烟杆污泥活性炭的酸性官能团含量为1.76mmol/g高于微波烟杆污泥活性炭的1.68mmol/g,而碱性官能团含量为0.67mmol/g,低于微波烟杆污泥活性炭的含量0.78mmol/g。磷的吸附实验表明:在磷浓度为2mg/L时,微波烟杆污泥活性炭对磷的吸附量和去除率分别为0.32mg/g和81%,高于常规烟杆污泥活性炭的0.27mg/g和65%。两种烟杆污泥活性炭对磷的吸附更符合伪二级动力学和Langmuir模型,吸附过程以离子交换吸附为主,颗粒内扩散过程不是唯一的速率控制步骤,吸附速率还受到外扩散（如表面吸附、液膜扩散）的控制。吸附热力学研究表明:两种烟杆污泥活性炭对磷的吸附过程是一个吸热自发的过程,升高温度有利于磷的吸附。
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