活性炭去除飛灰中的重金屬

　　本(ben)文著重于活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)在(zai)(zai)(zai)電(dian)氣(qi)修復技術中的(de)應用，從城市固體廢(fei)物(wu)焚燒(shao)飛灰中去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)重金(jin)屬。活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)通過N 2中的(de) H 3 PO 4.通過平衡吸附實(shi)驗，對活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)對重金(jin)屬吸附能力的(de)影響(xiang)進行了檢測。激(ji)光溫度為(wei)(wei)450℃，浸泡時間(jian)(jian)為(wei)(wei)10h，浸漬比為(wei)(wei)1.活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)反應在(zai)(zai)(zai)5條件(jian)下(xia)進行。在(zai)(zai)(zai)電(dian)解槽的(de)S在(zai)(zai)(zai)3個(ge)區(qu)域添(tian)加活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)(tan)可以(yi)有效(xiao)地提高重金(jin)屬的(de)去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)效(xiao)率。耦合實(shi)驗進一(yi)步優化了電(dian)壓梯(ti)度、加工時間(jian)(jian)和(he)(he)比例(li)的(de)技術參數，Cu，Zn，Cd，Pb*大去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)率分別為(wei)(wei)84.93%，69.61%，79.57%和(he)(he)78.55%電(dian)壓梯(ti)度為(wei)(wei)2 V / cm，加工時間(jian)(jian)為(wei)(wei)8 d，比例(li)為(wei)(wei)20%。

　　城市化(hua)進程加快，能耗高，垃(la)(la)圾(ji)量大(da)。我(wo)們需要集中(zhong)精力減(jian)少垃(la)(la)圾(ji)。垃(la)(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)已成為垃(la)(la)圾(ji)處理的(de)主(zhu)要手段之一。它涉(she)及到減(jian)少垃(la)(la)圾(ji)、節省空間、消(xiao)除各種病原體(ti)、將有毒有害物質(zhi)轉化(hua)為無害物質(zhi)的(de)熱(re)處理。然而，通過焚(fen)燒(shao)垃(la)(la)圾(ji)，飛灰含有更多的(de)可(ke)溶性(xing)(xing)鹽和HMS生產會(hui)污染(ran)水(shui)和土壤(rang)，污染(ran)環境(jing)(jing)，危(wei)害人(ren)體(ti)健康。因此(ci)，如(ru)果我(wo)們使用活(huo)性(xing)(xing)炭減(jian)少飛灰中(zhong)的(de)重(zhong)金(jin)屬含量，就可(ke)以減(jian)輕(qing)其對生態(tai)環境(jing)(jing)的(de)危(wei)害，降低環境(jing)(jing)事故的(de)可(ke)能性(xing)(xing)，環境(jing)(jing)安全問題(ti)可(ke)以解決(jue)。

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)作(zuo)為一種非(fei)極性(xing)(xing)吸附劑(ji)，是目(mu)前實驗中應用(yong)(yong)*廣泛(fan)的(de)吸附劑(ji)之一，應用(yong)(yong)廣泛(fan)，易于獲得，相(xiang)對便宜。具有良好的(de)吸附能(neng)(neng)力和穩定(ding)(ding)的(de)化(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)：耐(nai)(nai)酸(suan)堿、耐(nai)(nai)高(gao)溫、高(gao)壓和水侵蝕，也可通過(guo)激活(huo)(huo)和再生重復使(shi)用(yong)(yong)。盡管與無機相(xiang)比HMS 鎘、銅、鉛、鉻等有機化(hua)(hua)合物(wu)的(de)有效吸收(shou)劑(ji)。重金屬(shu)的(de)固定(ding)(ding)可以(yi)通過(guo)改變成型條件來提高(gao)其(qi)表面性(xing)(xing)能(neng)(neng)。在大(da)多(duo)數報告中，優化(hua)(hua)化(hua)(hua)學(xue)活(huo)(huo)化(hua)(hua)以(yi)獲得更好的(de)多(duo)孔活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)。

　　目(mu)前的實(shi)驗(yan)目(mu)的(i)討論成型條件(jian)(如活(huo)(huo)化溫度、活(huo)(huo)化時間和(he)活(huo)(huo)化劑比例)HMs影(ying)響活(huo)(huo)性(xing)炭的吸附性(xing)能，確認(ren)活(huo)(huo)性(xing)炭的*佳成型條件(jian)(ii)通過(guo)EKR此(ci)外(wai)(wai)，活(huo)(huo)性(xing)炭縮短了處理時間。根據這些目(mu)標，在耦(ou)合(he)實(shi)驗(yan)中應用*佳成型條件(jian)下的自制活(huo)(huo)性(xing)炭，探索重金屬(shu)去除率的提高。在不同的電(dian)壓(ya)梯度、處理時間和(he)活(huo)(huo)性(xing)炭比例下進行批(pi)量試驗(yan)。因此(ci)，可(ke)以(yi)獲得適(shi)當的耦(ou)合(he)測(ce)試實(shi)驗(yan)參數。實(shi)驗(yan)結束后(hou)，進行了評估MS在MSWI飛(fei)灰中的去除效(xiao)(xiao)率和(he)浸出(chu)毒性(xing)(i)確定重金屬(shu)的去除和(he)(ii)樣品(pin)中耦(ou)合(he)系統的修復(fu)效(xiao)(xiao)果直接測(ce)量。采用X射線(xian)衍射(XRD)，掃描(miao)電(dian)子顯微(wei)鏡(SEM)紅(hong)外(wai)(wai)光(guang)譜變紅(hong)外(wai)(wai)光(guang)譜(FTIR)進一步(bu)分析(xi)和(he)理解MSWI飛(fei)灰去除HMs的機理。

　　成型(xing)條(tiao)件對(dui)活性(xing)炭吸(xi)附(fu)能(neng)力的影響

　　在平衡(heng)吸(xi)附(fu)實驗(yan)中，重(zhong)金屬(shu)鹽被用(yong)作吸(xi)收劑，具體(ti)(ti)結果如表所示。本研究采用(yong)的(de)碳(tan)化(hua)(hua)溫度(du)(du)(du)(du)(du)范圍為(wei)350-600℃，浸漬(zi)比(bi)為(wei)1.浸泡時(shi)(shi)間為(wei)10 h。從圖1a隨(sui)著溫度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)升高，活(huo)性(xing)炭(tan)在不(bu)同(tong)活(huo)化(hua)(hua)溫度(du)(du)(du)(du)(du)下的(de)物(wu)理結構性(xing)能(neng)(neng)明顯，BET表面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)開始迅(xun)速增(zeng)加，然(ran)后緩慢下降，*終達到(dao)穩定狀態。雖(sui)然(ran)微孔(kong)表面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)、總(zong)(zong)孔(kong)體(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)和微孔(kong)體(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)呈現先增(zeng)后減的(de)趨勢。BET比(bi)表面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)和總(zong)(zong)孔(kong)體(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)為(wei)350-450℃快速增(zeng)長，達到(dao)*大值(zhi)1587.32米(mi)2 / g且(qie)1.73cm3分別/450度(du)(du)(du)(du)(du)克。當溫度(du)(du)(du)(du)(du)超(chao)過(guo)500℃總(zong)(zong)孔(kong)體(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)和微孔(kong)體(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)逐(zhu)漸減小。從圖2a所有殘(can)(can)留濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)均為(wei)450℃當*終熱處理溫度(du)(du)(du)(du)(du)超(chao)過(guo)450時(shi)(shi)，達到(dao)*小值(zhi)℃隨(sui)著碳(tan)化(hua)(hua)溫度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)升高，殘(can)(can)留濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)加。350℃至450℃四(si)種重(zhong)金屬(shu)的(de)吸(xi)附(fu)能(neng)(neng)力(li)顯著提(ti)高。當活(huo)化(hua)(hua)溫度(du)(du)(du)(du)(du)低于(yu)450時(shi)(shi)，活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)孔(kong)隙主要(yao)是由有機物(wu)揮發引起的(de)℃活(huo)化(hua)(hua)程度(du)(du)(du)(du)(du)不(bu)完全，比(bi)表面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)小，微孔(kong)和介孔(kong)少 因此(ci)，HMs吸(xi)附(fu)能(neng)(neng)力(li)弱，殘(can)(can)留濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)高。早期，BET隨(sui)著活(huo)化(hua)(hua)溫度(du)(du)(du)(du)(du)的(de)升高，表面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)和總(zong)(zong)孔(kong)體(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)增(zeng)加，吸(xi)附(fu)能(neng)(neng)力(li)逐(zhu)漸增(zeng)強，殘(can)(can)留濃(nong)度(du)(du)(du)(du)(du)趨于(yu)降低。活(huo)化(hua)(hua)溫度(du)(du)(du)(du)(du)超(chao)過(guo)450℃當溫度(du)(du)(du)(du)(du)升高時(shi)(shi)，比(bi)表面(mian)(mian)積(ji)(ji)(ji)不(bu)會發生顯著變化(hua)(hua)，但高溫會破壞活(huo)性(xing)炭(tan)吸(xi)附(fu)能(neng)(neng)力(li)的(de)微孔(kong)，當溫度(du)(du)(du)(du)(du)超(chao)過(guo)450時(shi)(shi)，剩余重(zhong)金屬(shu)的(de)水平會逐(zhu)漸趨勢°C時(shi)(shi)增(zeng)加。

　　磷酸化(hua)(hua)(hua)學(xue)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)用于目(mu)前(qian)的(de)研究。活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)對(dui)重金(jin)屬的(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)能力隨著活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)溫度、浸(jin)泡(pao)(pao)時間(jian)和(he)浸(jin)漬(zi)(zi)比的(de)增(zeng)加而(er)增(zeng)加。活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)溫度500℃，浸(jin)泡(pao)(pao)時間(jian)10h，浸(jin)漬(zi)(zi)比為(wei)1.5，賦予(yu)Cu，Zn，Cd和(he)Pb平衡吸(xi)附(fu)(fu)(fu)能力為(wei)117.96 mg / g，73.72 mg / g，21.01 mg / g，35.97mg / g。在(zai)(zai)電(dian)(dian)解槽S在(zai)(zai)3個區域(yu)增(zeng)加交(jiao)流電(dian)(dian)可以有效(xiao)(xiao)地提高有機污染物的(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)效(xiao)(xiao)率。原始活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)的(de)碳表面呈蜂窩(wo)狀，大面積和(he)多(duo)壁交(jiao)聯保(bao)證了高吸(xi)附(fu)(fu)(fu)能力和(he)多(duo)個反應(ying)點。實驗前(qian)后(hou)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)化(hua)(hua)(hua)學(xue)成分(fen)的(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)表明，在(zai)(zai)實驗前(qian)后(hou)EKR重金(jin)屬物理化(hua)(hua)(hua)學(xue)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)存(cun)在(zai)(zai)于整個修復過(guo)程中，導致重金(jin)屬去除率高。