禽畜粪便制活性炭技术研究 ——以鸭粪为原料

论文摘要

本文以鸭粪为原料,采用化学活化法制备活性炭。对活性炭的制备工艺条件、活性炭的物理化学特征、活性炭对染料的吸附性能以及活性炭处理制药废水进行了研究。在制备活性炭时,以氢氧化钾为活化剂,以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为评价指标,考察了制备过程中固液比、活化剂浓度、活化时间、活化温度等因素对活性炭吸附性能的影响。采用正交实验设计,确定了最佳工艺条件为：固液比1：2.5、KOH浓度40%、活化时间45rmin、活化温度800℃,锯木屑比例25%。在该条件下制备的活性炭碘吸附值为545mg/g,亚甲基蓝吸附值为65mL/g,得率34.5%。采用比表面积及孔径分析、扫描电镜、红外光谱对最佳工艺条件下制备的活性炭进行了物理化学性质的表征。研究结果表明,活性炭BET比表面积达到523.79m2/g,总孔容积为0.377cm3/g,平均孔径2.878nm,孔径分布以中孔为主。红外光谱分析表明,活性炭表面含有羟基、酚羟基、羧基以及胺基等官能团。选用甲基紫作为吸附质,考察了活性炭的吸附性能。研究结果表明,Langmuir吸附等温方程和Freundlich吸附等温方程都能很好的描述活性炭对甲基紫的吸附；活性炭对甲基紫的吸附符合伪二级动力学方程,且由伪二级动力学方程计算的平衡吸附量接近实验测得的平衡吸附量。对自制活性炭用于实际制药废水的处理进行了初步研究。研究结果表明,活性炭投加量为2.5g/L,在25℃下振荡60min,制药废水中COD和色度的去除率分别达到48%和90%。在酸性条件下对制药废水有更好的处理效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 文献综述
• 1.3 本研究的主要内容及技术路线
• 第2章 鸭粪活性炭的制备研究
• 2.1 实验测定方法
• 2.2 实验原料、试剂及仪器
• 2.3 实验内容
• 2.4 本章小结
• 第3章 鸭粪活性炭的表征和吸附性能研究
• 3.1 概述
• 3.2 实验内容
• 3.3 吸附性能研究
• 3.4 本章小结
• 第4章 鸭粪活性炭处理制药废水初步研究
• 4.1 概述
• 4.2 实验原料、试剂及仪器
• 4.3 实验内容
• 4.4 本章小结
• 第5章 结论及建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表论文及参加课题一览表