活性炭去除飛灰中的重金屬

　　本文著重于活(huo)性(xing)(xing)炭在電(dian)(dian)氣修復技(ji)術中(zhong)的應用，從城市(shi)固體廢物焚燒飛灰中(zhong)去(qu)除(chu)重金(jin)屬。活(huo)性(xing)(xing)炭通過N 2中(zhong)的 H 3 PO 4.通過平(ping)衡(heng)吸附實(shi)驗，對活(huo)性(xing)(xing)炭對重金(jin)屬吸附能力的影響進行了檢(jian)測(ce)。激光(guang)溫度(du)(du)為(wei)(wei)450℃，浸泡(pao)時(shi)(shi)間為(wei)(wei)10h，浸漬比為(wei)(wei)1.活(huo)性(xing)(xing)炭反應在5條件下進行。在電(dian)(dian)解槽的S在3個區(qu)域添加活(huo)性(xing)(xing)炭可以(yi)有(you)效地提高重金(jin)屬的去(qu)除(chu)效率(lv)。耦合(he)實(shi)驗進一步優化了電(dian)(dian)壓梯度(du)(du)、加工時(shi)(shi)間和比例(li)的技(ji)術參數(shu)，Cu，Zn，Cd，Pb*大去(qu)除(chu)率(lv)分別為(wei)(wei)84.93%，69.61%，79.57%和78.55%電(dian)(dian)壓梯度(du)(du)為(wei)(wei)2 V / cm，加工時(shi)(shi)間為(wei)(wei)8 d，比例(li)為(wei)(wei)20%。

　　城市化(hua)進程加快，能耗高，垃圾量大。我(wo)們(men)需要集中精力減(jian)少(shao)垃圾。垃圾焚(fen)燒已成為垃圾處理的(de)主要手段之(zhi)一。它涉及(ji)到(dao)減(jian)少(shao)垃圾、節省空間、消除各種(zhong)病原體、將有(you)毒有(you)害(hai)物質轉化(hua)為無害(hai)物質的(de)熱(re)處理。然而，通過焚(fen)燒垃圾，飛(fei)灰含有(you)更多(duo)的(de)可(ke)溶性(xing)(xing)鹽和HMS生(sheng)產會污(wu)染水和土壤，污(wu)染環(huan)境(jing)(jing)，危(wei)害(hai)人體健康。因此，如果我(wo)們(men)使用活性(xing)(xing)炭減(jian)少(shao)飛(fei)灰中的(de)重金屬(shu)含量，就(jiu)可(ke)以(yi)減(jian)輕(qing)其對生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)(jing)的(de)危(wei)害(hai)，降低環(huan)境(jing)(jing)事故(gu)的(de)可(ke)能性(xing)(xing)，環(huan)境(jing)(jing)安全問(wen)題可(ke)以(yi)解決(jue)。

　　活(huo)(huo)性(xing)炭作(zuo)為一種非極性(xing)吸(xi)附劑，是目前實(shi)驗(yan)中(zhong)應(ying)(ying)用*廣(guang)泛的吸(xi)附劑之一，應(ying)(ying)用廣(guang)泛，易于獲得(de)，相(xiang)對便宜。具有良好的吸(xi)附能(neng)力和(he)穩(wen)定(ding)的化學性(xing)能(neng)：耐(nai)酸堿(jian)、耐(nai)高(gao)溫、高(gao)壓和(he)水侵(qin)蝕，也可(ke)通過(guo)激(ji)活(huo)(huo)和(he)再生重(zhong)復使用。盡管與(yu)無(wu)機相(xiang)比HMS 鎘(ge)、銅、鉛(qian)、鉻等有機化合(he)物的有效吸(xi)收(shou)劑。重(zhong)金屬的固定(ding)可(ke)以通過(guo)改變成(cheng)型(xing)條件來提高(gao)其表面性(xing)能(neng)。在(zai)大多(duo)數報告中(zhong)，優化化學活(huo)(huo)化以獲得(de)更好的多(duo)孔(kong)活(huo)(huo)性(xing)炭。

　　目前的(de)(de)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)目的(de)(de)(i)討論成型條(tiao)件(如活化溫度、活化時間和(he)活化劑比(bi)例)HMs影響(xiang)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)吸(xi)附(fu)性(xing)(xing)(xing)能，確認活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)*佳成型條(tiao)件(ii)通(tong)過EKR此外(wai)，活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)縮(suo)短了處理時間。根據這些目標，在(zai)耦合(he)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)中應用*佳成型條(tiao)件下的(de)(de)自制活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)，探(tan)索(suo)重(zhong)金(jin)屬(shu)去除(chu)率的(de)(de)提高(gao)。在(zai)不同的(de)(de)電壓梯(ti)度、處理時間和(he)活性(xing)(xing)(xing)炭(tan)比(bi)例下進(jin)行批量(liang)試驗(yan)(yan)(yan)。因此，可以獲(huo)得適當的(de)(de)耦合(he)測(ce)試實(shi)驗(yan)(yan)(yan)參數。實(shi)驗(yan)(yan)(yan)結束后，進(jin)行了評估(gu)MS在(zai)MSWI飛灰中的(de)(de)去除(chu)效率和(he)浸出毒性(xing)(xing)(xing)(i)確定重(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)(de)去除(chu)和(he)(ii)樣品中耦合(he)系統的(de)(de)修復(fu)效果直接測(ce)量(liang)。采用X射線衍(yan)射(XRD)，掃描電子顯微鏡(SEM)紅外(wai)光譜(pu)變紅外(wai)光譜(pu)(FTIR)進(jin)一步分(fen)析和(he)理解(jie)MSWI飛灰去除(chu)HMs的(de)(de)機(ji)理。

　　成型條件對活(huo)性炭(tan)吸附能力的影響

　　在平(ping)衡吸(xi)附實驗中，重(zhong)(zhong)金屬鹽被(bei)用作吸(xi)收劑，具體(ti)(ti)(ti)結果(guo)如表(biao)(biao)(biao)所示(shi)。本研(yan)究(jiu)采用的(de)(de)碳化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)范(fan)圍為(wei)350-600℃，浸漬(zi)比為(wei)1.浸泡(pao)時(shi)間為(wei)10 h。從(cong)(cong)圖1a隨著溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)，活(huo)(huo)性炭(tan)在不同活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)下的(de)(de)物理結構性能(neng)明顯(xian)，BET表(biao)(biao)(biao)面積(ji)(ji)(ji)開始迅(xun)速(su)(su)增(zeng)加(jia)(jia)，然后緩(huan)慢下降(jiang)(jiang)，*終達(da)到(dao)穩定狀態(tai)。雖(sui)然微(wei)孔(kong)(kong)(kong)表(biao)(biao)(biao)面積(ji)(ji)(ji)、總(zong)孔(kong)(kong)(kong)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)和微(wei)孔(kong)(kong)(kong)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)呈(cheng)現先增(zeng)后減的(de)(de)趨勢。BET比表(biao)(biao)(biao)面積(ji)(ji)(ji)和總(zong)孔(kong)(kong)(kong)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)為(wei)350-450℃快速(su)(su)增(zeng)長(chang)，達(da)到(dao)*大值1587.32米2 / g且1.73cm3分別/450度(du)(du)(du)(du)(du)(du)克(ke)。當(dang)(dang)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)超(chao)(chao)過500℃總(zong)孔(kong)(kong)(kong)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)和微(wei)孔(kong)(kong)(kong)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)逐漸減小。從(cong)(cong)圖2a所有殘(can)留濃度(du)(du)(du)(du)(du)(du)均為(wei)450℃當(dang)(dang)*終熱處(chu)理溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)超(chao)(chao)過450時(shi)，達(da)到(dao)*小值℃隨著碳化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)，殘(can)留濃度(du)(du)(du)(du)(du)(du)加(jia)(jia)。350℃至450℃四種重(zhong)(zhong)金屬的(de)(de)吸(xi)附能(neng)力(li)顯(xian)著提高(gao)(gao)(gao)。當(dang)(dang)活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)低(di)于450時(shi)，活(huo)(huo)性炭(tan)的(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)主(zhu)要是(shi)由有機物揮發引起的(de)(de)℃活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)程度(du)(du)(du)(du)(du)(du)不完全，比表(biao)(biao)(biao)面積(ji)(ji)(ji)小，微(wei)孔(kong)(kong)(kong)和介(jie)孔(kong)(kong)(kong)少(shao) 因此，HMs吸(xi)附能(neng)力(li)弱，殘(can)留濃度(du)(du)(du)(du)(du)(du)高(gao)(gao)(gao)。早期，BET隨著活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)的(de)(de)升高(gao)(gao)(gao)，表(biao)(biao)(biao)面積(ji)(ji)(ji)和總(zong)孔(kong)(kong)(kong)體(ti)(ti)(ti)積(ji)(ji)(ji)增(zeng)加(jia)(jia)，吸(xi)附能(neng)力(li)逐漸增(zeng)強，殘(can)留濃度(du)(du)(du)(du)(du)(du)趨于降(jiang)(jiang)低(di)。活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)超(chao)(chao)過450℃當(dang)(dang)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)升高(gao)(gao)(gao)時(shi)，比表(biao)(biao)(biao)面積(ji)(ji)(ji)不會(hui)發生顯(xian)著變化(hua)(hua)(hua)，但高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)會(hui)破壞活(huo)(huo)性炭(tan)吸(xi)附能(neng)力(li)的(de)(de)微(wei)孔(kong)(kong)(kong)，當(dang)(dang)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)超(chao)(chao)過450時(shi)，剩余(yu)重(zhong)(zhong)金屬的(de)(de)水平(ping)會(hui)逐漸趨勢°C時(shi)增(zeng)加(jia)(jia)。

　　磷酸(suan)化(hua)(hua)學(xue)活(huo)(huo)化(hua)(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭用于(yu)目前(qian)的研究(jiu)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭對重金(jin)屬的吸(xi)(xi)附能(neng)力(li)隨著(zhu)活(huo)(huo)化(hua)(hua)溫度、浸泡時間和浸漬比(bi)的增(zeng)加而增(zeng)加。活(huo)(huo)化(hua)(hua)溫度500℃，浸泡時間10h，浸漬比(bi)為1.5，賦予Cu，Zn，Cd和Pb平(ping)衡吸(xi)(xi)附能(neng)力(li)為117.96 mg / g，73.72 mg / g，21.01 mg / g，35.97mg / g。在(zai)電解槽(cao)S在(zai)3個區域增(zeng)加交流(liu)電可(ke)以有(you)效地提(ti)高(gao)有(you)機污染物的吸(xi)(xi)附效率。原始活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的碳表面(mian)呈(cheng)蜂窩狀，大面(mian)積和多壁交聯保證了高(gao)吸(xi)(xi)附能(neng)力(li)和多個反應點。實(shi)驗前(qian)后(hou)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭化(hua)(hua)學(xue)成分的變化(hua)(hua)表明，在(zai)實(shi)驗前(qian)后(hou)EKR重金(jin)屬物理(li)化(hua)(hua)學(xue)吸(xi)(xi)附存在(zai)于(yu)整個修復過程中，導致重金(jin)屬去除率高(gao)。