摘要：本文對泥質(zhì)活性炭用于污水處理的效果進(jìn)行了探索。以污水處理廠污泥為原料制備的泥質(zhì)活性炭應(yīng)用在城市污水處理廠污水的處理，并且對泥質(zhì)活性炭的投加量、吸附時間、溶液pH值等影響因素對污水COD，TN及TP去除率的影響規(guī)律進(jìn)行了探索。結(jié)果表明，對于污水處理廠初沉池出水，泥質(zhì)活性炭投加量為15g/L、吸附時間30min、酸性條件下，污水TN去除率可達(dá)70%，在中性條件下COD去除率可達(dá)95%；投加量15g/L中性條件下，吸附時間5min時，TP去除率可達(dá)96%，其出水的各項指標(biāo)均滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級A標(biāo)準(zhǔn)。由于泥質(zhì)活性炭用料廉價，不僅解決了污水處理廠污泥處置問題，還可用于污水的處理，具有良好的應(yīng)用前景。

引文

城市污水處理廠在處理污水的過程中會有大量的污泥產(chǎn)生，污水處理廠污泥的處理處置費(fèi)用較高，用于處理污泥的處置費(fèi)用約占污水處理廠全部建設(shè)費(fèi)用20-50%，甚至達(dá)70%左右。而且污水廠污泥的成分復(fù)雜，污泥是由真菌類、細(xì)菌類、原生動物等異種個體群所組成的混合培養(yǎng)體，剩余污泥中大部分物質(zhì)是有機(jī)物，有機(jī)物中60-70%是粗蛋白質(zhì)，25%左右是碳水化合物，無機(jī)灰分僅占5%左右；另一方面，污水處理廠污泥含碳量較高，具備了制備活性炭的客觀條件。

將城市污水處理廠污泥為原料制備的泥質(zhì)活性炭用于城市污水處理廠污水的處理，可實(shí)現(xiàn)污泥的資源化利用并“以廢治廢”，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念。泥質(zhì)活性炭可用于染料廢水、制藥廢水、含重金屬廢水、垃圾滲濾液和生活污水等的處理，文中探索了泥質(zhì)活性炭的投加量、吸附時間、溶液pH值等影響因素對污水COD，TN及TP去除率的影響規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

試劑：過硫酸鉀、酒石酸銻鉀、鉬酸銨、抗壞血酸、硫酸、磷酸二氫鉀、鹽酸、氫氧化鈉、硝酸鉀、碘、碘化鉀、淀粉、硫代硫酸鈉、苯酚、磷酸氫二鈉、氯化鋅、重鉻酸鉀均為分析純，D試劑、E試劑；試驗(yàn)用水為超純水（由艾科普超純水機(jī)提供）。

儀器：NN-GTS56W馬弗爐；V-1100型分光光度計；DHZ-2102恒溫水浴振蕩器；AG285分析天平；pHTesr20酸度計；CMD-20x電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 泥質(zhì)活性炭的制備

取污泥放入烘箱中干燥，使污泥烘干至恒重，然后粉碎至1-2mm粒徑的顆粒；用一定濃度的活化劑活化后，放入帶蓋的陶瓷坩堝內(nèi)，置于烘箱中（105℃）干燥24h，然后放入馬弗爐中，開始程序升溫，以59℃/min的升溫速度在隔絕空氣的情況下升溫至活化溫度進(jìn)行炭化活化，經(jīng)冷卻、洗滌、干燥得到泥質(zhì)活性炭。

1.2.2 泥質(zhì)活性炭對污水處理實(shí)驗(yàn)

采用靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)：量取100mL污水，加入一定量泥質(zhì)活性炭，室溫下快速攪拌吸附15min，過濾，測定吸附前后污水COD，TN及TP，計算COD，TN及TP的去除率。

1.2.3 分析項目與方法

化學(xué)需氧量（COD）按照《水質(zhì)化學(xué)需氧量的測定重鉻酸鹽法》（GB11914-89）測定；總氮（TN）按照《水質(zhì)總氮的測定堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》（GB11894-89）測定；總磷（TP）按照《水質(zhì)總磷的測定鉬酸銨分光光度法》（GB11893-1989）測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 初沉池出水水質(zhì)指標(biāo)

污水處理廠污水經(jīng)初沉池處理后，污水COD和TP不能達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 泥質(zhì)活性炭投加量對污水中COD，TN及TP去除率的影響

量取100mL污水，分別加入0.1，0.3，0.5，0.8，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0g泥質(zhì)活性炭，室溫下水浴快速攪拌吸附15min，過濾，測定吸附前后污水的COD，TP及TN，計算COD，TP及TN的去除率。隨著泥質(zhì)活性炭投加量的增加，對COD和TP的去除率基本呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢，在0.5g前去除速率增加很快，在1.5g后去除速率和去除率變化不大，去除率達(dá)到76.85%，而TN的去除率則是隨著投加量的增加先增加后減小，在投加量為1.5g時，TN的去除率很大，達(dá)到70%。

2.3 振蕩時間對COD，TN及TP去除率的影響

量取100L污水，加入1.5g泥質(zhì)活性炭，室溫下水浴分別快速攪拌吸附5，10，15，20，25，30，40，50，60 （min）后，過濾，測定吸附前后污水COD，TP及TN，計算COD，TP及TN的去除率。在常溫下泥質(zhì)活性炭的投加量為1.5g時，隨著振蕩時間的延長，污水中COD，TP及TN的去除率逐漸增加，后逐步趨于平穩(wěn)。當(dāng)振蕩時間為30min時，COD，TN的去除率分別達(dá)95%和49%。而振蕩時間為5min時，TP的去除率就可達(dá)96%，增加振蕩時間，TP的去除率影響不大。

2.4 pH值對COD、TN及TP去除率的影響

量取100mL污水，將pH值分別調(diào)成2.4，6，7，8，10，12，14，加入1.5g泥質(zhì)活性炭，室溫下水浴快速攪拌吸附30min后，過濾，測定吸附前后污水的COD值，TP及TN，計算COD，TP及TN的去除率。在投加量為1.5gr振蕩時間為30min，隨著pH值的增加，COD，TP及TN的去除率都先增加后減小。在中性條件下，COD去除率可達(dá)96%，pH值在酸性條件下，TN的去除率可達(dá)70%，TP的去除率在中性條件下可達(dá)96%。

2.5 泥質(zhì)活性炭處理后水質(zhì)指標(biāo)

污水處理廠初沉池出水經(jīng)泥質(zhì)活性炭處理后，水質(zhì)指標(biāo)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）》中一級A標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

①對于污水處理廠初沉池出水，泥質(zhì)活性炭投加量為15g/L，吸附時間30min，在酸性條件下，污水TN去除率可達(dá)70%，在中性條件下COD去除率可達(dá)95%；投加量15g/L中性條件，吸附時間5min時，TP去除率可達(dá)96%。

②對污水處理廠初沉池出水進(jìn)行處理，出水水質(zhì)指標(biāo)如下：COD10.24mg/L，TNl.63mg/L、TP0.22mg/L，其出水COD及TP指標(biāo)均可滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中一級A標(biāo)準(zhǔn)。這表明泥質(zhì)活性炭在污水處理中將會有很大的應(yīng)用前景。