活性炭去除飛灰中的重金屬

　　本文(wen)著重于活(huo)性炭(tan)(tan)在(zai)(zai)電(dian)氣(qi)修(xiu)復技術中的(de)(de)應用，從城市固體廢物(wu)焚燒飛(fei)灰(hui)中去除(chu)重金(jin)屬。活(huo)性炭(tan)(tan)通過N 2中的(de)(de) H 3 PO 4.通過平衡(heng)吸(xi)附實(shi)驗(yan)，對活(huo)性炭(tan)(tan)對重金(jin)屬吸(xi)附能力(li)的(de)(de)影響進行了(le)(le)檢測。激(ji)光(guang)溫度為(wei)450℃，浸泡時間為(wei)10h，浸漬比為(wei)1.活(huo)性炭(tan)(tan)反應在(zai)(zai)5條件下進行。在(zai)(zai)電(dian)解槽的(de)(de)S在(zai)(zai)3個區域(yu)添加活(huo)性炭(tan)(tan)可以有效(xiao)地提高重金(jin)屬的(de)(de)去除(chu)效(xiao)率(lv)。耦合實(shi)驗(yan)進一步優化(hua)了(le)(le)電(dian)壓梯(ti)度、加工(gong)時間和(he)比例的(de)(de)技術參數，Cu，Zn，Cd，Pb*大去除(chu)率(lv)分別為(wei)84.93%，69.61%，79.57%和(he)78.55%電(dian)壓梯(ti)度為(wei)2 V / cm，加工(gong)時間為(wei)8 d，比例為(wei)20%。

　　城市化(hua)進程加(jia)快，能耗高，垃(la)圾量大。我(wo)們需(xu)要集(ji)中精力減(jian)少垃(la)圾。垃(la)圾焚(fen)燒已成為垃(la)圾處(chu)(chu)理的(de)(de)主要手段(duan)之一(yi)。它涉及到減(jian)少垃(la)圾、節省空(kong)間、消(xiao)除各種病原體、將(jiang)有(you)毒有(you)害(hai)物質轉化(hua)為無害(hai)物質的(de)(de)熱處(chu)(chu)理。然(ran)而，通過焚(fen)燒垃(la)圾，飛(fei)灰含有(you)更多的(de)(de)可(ke)(ke)溶性鹽(yan)和HMS生產(chan)會污染水和土(tu)壤，污染環境(jing)，危害(hai)人體健康(kang)。因此，如果我(wo)們使用活性炭減(jian)少飛(fei)灰中的(de)(de)重金屬(shu)含量，就可(ke)(ke)以減(jian)輕(qing)其對生態(tai)環境(jing)的(de)(de)危害(hai)，降低環境(jing)事故的(de)(de)可(ke)(ke)能性，環境(jing)安全(quan)問題可(ke)(ke)以解決。

　　活(huo)(huo)性(xing)炭作為一(yi)種非極性(xing)吸(xi)(xi)附(fu)劑，是(shi)目(mu)前實驗中應(ying)用(yong)*廣(guang)泛(fan)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)劑之一(yi)，應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan)，易于獲得，相對便(bian)宜。具有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)能(neng)(neng)力和(he)(he)穩定的(de)(de)(de)(de)化學性(xing)能(neng)(neng)：耐酸(suan)堿、耐高溫、高壓和(he)(he)水侵蝕，也(ye)可通過激活(huo)(huo)和(he)(he)再生(sheng)重復使用(yong)。盡管(guan)與無機相比(bi)HMS 鎘、銅、鉛(qian)、鉻(ge)等(deng)有機化合物(wu)的(de)(de)(de)(de)有效(xiao)吸(xi)(xi)收劑。重金屬的(de)(de)(de)(de)固(gu)定可以(yi)通過改變成型條件(jian)來提高其表面性(xing)能(neng)(neng)。在大多數報告中，優化化學活(huo)(huo)化以(yi)獲得更好(hao)的(de)(de)(de)(de)多孔活(huo)(huo)性(xing)炭。

　　目前的(de)(de)(de)實(shi)驗目的(de)(de)(de)(i)討論(lun)成(cheng)型(xing)條(tiao)件(如(ru)活(huo)(huo)(huo)化(hua)溫(wen)度、活(huo)(huo)(huo)化(hua)時間(jian)和(he)活(huo)(huo)(huo)化(hua)劑比(bi)例)HMs影響活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)吸附性(xing)(xing)能，確(que)認(ren)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)*佳成(cheng)型(xing)條(tiao)件(ii)通過EKR此外(wai)，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)縮短了(le)(le)處理時間(jian)。根據這(zhe)些目標，在耦合(he)實(shi)驗中應(ying)用*佳成(cheng)型(xing)條(tiao)件下(xia)的(de)(de)(de)自制活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)，探(tan)索(suo)重金屬去(qu)(qu)除(chu)(chu)率的(de)(de)(de)提(ti)高。在不同的(de)(de)(de)電壓梯度、處理時間(jian)和(he)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)比(bi)例下(xia)進行批量試驗。因此，可(ke)以獲得適當的(de)(de)(de)耦合(he)測(ce)試實(shi)驗參數。實(shi)驗結束后，進行了(le)(le)評估MS在MSWI飛灰(hui)中的(de)(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)(chu)效(xiao)率和(he)浸出毒(du)性(xing)(xing)(i)確(que)定重金屬的(de)(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)(chu)和(he)(ii)樣品中耦合(he)系統的(de)(de)(de)修復效(xiao)果直接測(ce)量。采(cai)用X射線衍射(XRD)，掃(sao)描電子顯微鏡(SEM)紅外(wai)光譜變紅外(wai)光譜(FTIR)進一步(bu)分析(xi)和(he)理解MSWI飛灰(hui)去(qu)(qu)除(chu)(chu)HMs的(de)(de)(de)機理。

　　成型條(tiao)件對活(huo)性炭吸附能力的影響

　　在平(ping)衡(heng)吸(xi)(xi)附實驗中，重金屬(shu)鹽被(bei)用作吸(xi)(xi)收劑(ji)，具(ju)體結(jie)果如表(biao)(biao)所示。本研(yan)究采(cai)用的(de)(de)碳(tan)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)范圍為(wei)350-600℃，浸(jin)漬比(bi)(bi)為(wei)1.浸(jin)泡(pao)時(shi)(shi)(shi)(shi)間為(wei)10 h。從圖1a隨著(zhu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)，活性炭在不(bu)同(tong)活化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)下的(de)(de)物理結(jie)構性能(neng)(neng)明顯，BET表(biao)(biao)面(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)開(kai)始迅速(su)增加(jia)，然(ran)后(hou)緩(huan)慢下降，*終達到穩定(ding)狀態。雖然(ran)微孔(kong)(kong)表(biao)(biao)面(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)、總(zong)孔(kong)(kong)體積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)微孔(kong)(kong)體積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)呈現先增后(hou)減的(de)(de)趨(qu)勢。BET比(bi)(bi)表(biao)(biao)面(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)總(zong)孔(kong)(kong)體積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)350-450℃快速(su)增長，達到*大值1587.32米(mi)2 / g且1.73cm3分別(bie)/450度(du)(du)克。當(dang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)超(chao)過(guo)500℃總(zong)孔(kong)(kong)體積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)微孔(kong)(kong)體積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)逐漸減小。從圖2a所有殘(can)留(liu)濃(nong)度(du)(du)均為(wei)450℃當(dang)*終熱(re)處理溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)超(chao)過(guo)450時(shi)(shi)(shi)(shi)，達到*小值℃隨著(zhu)碳(tan)化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)，殘(can)留(liu)濃(nong)度(du)(du)加(jia)。350℃至450℃四種重金屬(shu)的(de)(de)吸(xi)(xi)附能(neng)(neng)力顯著(zhu)提高(gao)(gao)。當(dang)活化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)低于450時(shi)(shi)(shi)(shi)，活性炭的(de)(de)孔(kong)(kong)隙主要(yao)是(shi)由有機物揮發(fa)引起的(de)(de)℃活化程度(du)(du)不(bu)完全，比(bi)(bi)表(biao)(biao)面(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)小，微孔(kong)(kong)和(he)介孔(kong)(kong)少(shao) 因此，HMs吸(xi)(xi)附能(neng)(neng)力弱，殘(can)留(liu)濃(nong)度(du)(du)高(gao)(gao)。早期，BET隨著(zhu)活化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)，表(biao)(biao)面(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)總(zong)孔(kong)(kong)體積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)增加(jia)，吸(xi)(xi)附能(neng)(neng)力逐漸增強，殘(can)留(liu)濃(nong)度(du)(du)趨(qu)于降低。活化溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)超(chao)過(guo)450℃當(dang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)升高(gao)(gao)時(shi)(shi)(shi)(shi)，比(bi)(bi)表(biao)(biao)面(mian)積(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)不(bu)會(hui)發(fa)生顯著(zhu)變(bian)化，但高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)會(hui)破壞活性炭吸(xi)(xi)附能(neng)(neng)力的(de)(de)微孔(kong)(kong)，當(dang)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)超(chao)過(guo)450時(shi)(shi)(shi)(shi)，剩余重金屬(shu)的(de)(de)水平(ping)會(hui)逐漸趨(qu)勢°C時(shi)(shi)(shi)(shi)增加(jia)。

　　磷酸(suan)化(hua)學(xue)活(huo)化(hua)活(huo)性(xing)炭用于目前的(de)(de)研究。活(huo)性(xing)炭對重(zhong)金(jin)(jin)屬的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)能力隨著活(huo)化(hua)溫(wen)度、浸(jin)泡(pao)時間和浸(jin)漬比(bi)的(de)(de)增加而增加。活(huo)化(hua)溫(wen)度500℃，浸(jin)泡(pao)時間10h，浸(jin)漬比(bi)為1.5，賦(fu)予Cu，Zn，Cd和Pb平(ping)衡吸(xi)附(fu)(fu)能力為117.96 mg / g，73.72 mg / g，21.01 mg / g，35.97mg / g。在(zai)電解(jie)槽(cao)S在(zai)3個區域(yu)增加交流電可以有效地提(ti)高有機(ji)污染物的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)效率。原始(shi)活(huo)性(xing)炭的(de)(de)碳表面呈蜂窩(wo)狀，大面積和多(duo)(duo)壁交聯保證了(le)高吸(xi)附(fu)(fu)能力和多(duo)(duo)個反應點。實驗(yan)(yan)前后活(huo)性(xing)炭化(hua)學(xue)成(cheng)分的(de)(de)變化(hua)表明，在(zai)實驗(yan)(yan)前后EKR重(zhong)金(jin)(jin)屬物理化(hua)學(xue)吸(xi)附(fu)(fu)存(cun)在(zai)于整個修復過(guo)程中，導致重(zhong)金(jin)(jin)屬去除率高。