PDF《Sewage Sludge》

The Development of a New Dechlorinating Agent Based on Sewage Sludge Yili Li, Yao Wang, Wenjiao Qian,Hong He, Yuquan Jin (College of Environment and Energy Engineering, Beijing University of Technology, Beijing, China) E-mail: liyili@bjut.

edu.cn Abstract: In the research, a new dechlorinating agent was prepared, using the activated carbon as the main active component and combining the other cheap raw materials, and the concerned conditions were worked out during the production. The activated carbon derived from sewage sludge was prepared by orthogonal test. Characteristics of the activated carbon from sewage sludge were affected by

3 factors and optimum condition was obtained:

450 ℃ of heating temperature,

30 min of dwell time and

3 M of the concentrations of ZnCl2 activation. The BET surface area of the activated carbon under optimum conditions is 299.57 m2 /g which is consistent with the theoretical result of orthogonal design. The optimum formula of the new dechlorinating agent after the researches: 30% of activated carbon, 35% natural minerals

1 and 35% industrial waste 2. And the dechlorinating agent has a breakthrough chlorine content of 21.05%. And XRD analysis of the dechlorinating agent after dechlorination shows that CaCl2・4H2O is found which means the chemical reaction of the process. Keywords: Hydrogen chloride;

sludge;

activated carbon;

dechlorinating agent 一种新型污泥基脱氯剂的开发 李依丽,王姚,钱文娇,何洪,金毓Z (北京工业大学 环境与能源工程学院,北京,中国,100124) E-mail: [email protected] 【摘要】本实验以城市生活污水处理厂的剩余污泥制备的活性炭为主要活性组分,并结合其他多种廉价原材料 为备选原料,制作出一种新型脱氯剂,并就制备过程中的相关问题进行了研究.用化学活化法将污泥制备成活 性炭,通过正交设计法得到最佳制作条件为:3 mol/L 的氯化锌活化剂、450 ℃的活化温度、30 min 的活化时间. 该条件下制作的活性炭 BET 比表面积平均值为 299.57 m2 /g.通过脱氯剂的配方设计探索,脱氯剂的最佳配方为 TLJ05:30%的污泥活性炭、35%的天然矿物

1 和35%的工业废料 2,其穿透氯容量达到 21.05%.XRD 分析结 果表明 TLJ05 脱氯后有 CaCl2・4H2O 生成,说明脱氯过程中发生了化学反应作用. 【关键词】氯化氢;

污泥;

活性炭;

脱氯剂

1 引言 近年来,污水处理厂的大规模兴起,处理工艺主 要以生物法最为迅速,大量剩余污泥的处置成为一个 有待解决的问题.这些污泥主要由丰富的有机成分组 成, 通过一定的物理和化学手段, 将污泥转化成低廉、 高效、多孔含炭吸附材料,充分利用有机污泥中的有 机质成分, 实现污泥的减量稳定化, 以综合利用废物. 氯化氢气体对人类健康、植物以及工业都有很大 的危害.氯化氢和水蒸汽结合产生的盐酸雾的刺激性 和腐蚀性都很强,会造成管道、设备的腐蚀,它可以 使锅炉、炼焦炉的寿命都大大缩短[1-3] .煤炭气化中氯 在气化炉的还原气氛下蒸发和转化,氯化氢的产生数 量估计为 1~500 mg/m3[4~5] . 到目前为止,国内脱氯剂已涉及的体系有: CuO-ZnO 系、 CaO-ZnO 系、 CaO-Al2O3 系、 Na2O-Al2O3 系、K2O-Fe2O3 系等.国内报道的脱氯剂专利中所不 同的是在活性组分、助剂组分选择、配比及粘结剂的 选择上作了一些变动. 而用污泥制备吸附材料的研究集中在对污水的去 除上,废气净化方面特别脱除氯化氢的研究在国内外 鲜见报道,利用污泥制作的多孔含碳吸附材料可以作 为脱氯剂往价格低廉、氯容量大、适用范围广方向发 展的一个尝试. 本课题利用污泥中的有机质成分制作多孔含碳吸 附材料,通过配方设计和改性方法制作出一种以污泥 为主要材料的高效、经济、低廉的脱氯剂,在中温 (100~300 ℃)条件下进行脱氯反应.并达到了污泥 废物利用和去除氯化氢废气的以废治废的目的.