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不同制备温度下污泥生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性

陈林,  平巍,  闫彬,  吴彦,  付川,  黄炼旗,  刘露,  印茂云

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文章导航 > 环境工程  > 2020 >  38(8): 119-124
高桂兰, 贺欣, 李亚光, 杨见青, 李晨静, 许昕, 肖海阳, 关杰. 废旧车用动力锂离子电池的回收利用现状[J]. 环境工程, 2017, 35(10): 135-140. doi: 10.13205/j.hjgc.201710028
引用本文: 陈林, 平巍, 闫彬, 吴彦, 付川, 黄炼旗, 刘露, 印茂云. 不同制备温度下污泥生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性[J]. 环境工程, 2020, 38(8): 119-124. doi: 10.13205/j.hjgc.202008020
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CHEN Lin, PING Wei, YAN Bin, WU Yan, FU Chuan, HUANG Lian-qi, LIU Lu, YIN Mao-yun. ADSORPTION CHARACTERISTICS OF Cr(Ⅵ) BY SLUDGE BIOCHAR UNDER DIFFERENT PYROLYSIS TEMPERATURES[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2020, 38(8): 119-124. doi: 10.13205/j.hjgc.202008020
Citation: CHEN Lin, PING Wei, YAN Bin, WU Yan, FU Chuan, HUANG Lian-qi, LIU Lu, YIN Mao-yun. ADSORPTION CHARACTERISTICS OF Cr(Ⅵ) BY SLUDGE BIOCHAR UNDER DIFFERENT PYROLYSIS TEMPERATURES[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2020, 38(8): 119-124. doi: 10.13205/j.hjgc.202008020
shu

不同制备温度下污泥生物炭对Cr(Ⅵ)的吸附特性

doi: 10.13205/j.hjgc.202008020

  • 重庆三峡学院 三峡库区水环境演变与污染防治重庆高校市级重点实验室, 重庆 404100

基金项目: 

国家自然科学基金面上项目（31670467）；国家自然科学基金青年项目（51808089）；重庆市教委科学技术研究重点项目（KJZD-K201801202）；2018年重庆三峡学院研究生科研创新项目（YJSKY1811）。

详细信息
    作者简介:

    陈林(1992-),男,硕士研究生,主要研究方向为水质保障工程。chenlin985211@outlook.com

    通讯作者:

    付川(1974-),男,博士,教授,主要研究方向为水质保障及环境污染化学。casual2005@163.com

ADSORPTION CHARACTERISTICS OF Cr(Ⅵ) BY SLUDGE BIOCHAR UNDER DIFFERENT PYROLYSIS TEMPERATURES

  • Key Laboratory of Water Environment Evolution and Pollution Control in The Three Gorges Reservoir Region, Chongqing Three Gorges University, Chongqing 404100, China

摘要

    摘要
  • 摘要: 以城市剩余污泥为原料，于300，400，500，600 ℃温度条件下制备生物炭，通过单因素静态吸附实验探讨制备温度对生物炭吸附Cr（Ⅵ）的影响。结果表明：在500 ℃以内随着温度上升制备的生物炭对Cr（Ⅵ）的吸附量增加，制备温度高于500 ℃后变化不明显；扫描电镜（SEM）、比表面积（BET）、傅里叶红外光谱（FTIR）表征结果显示，热解温度对生物炭表面形貌和官能团组成有显著影响；等温模型及动力学拟合结果表明，生物炭吸附Cr（Ⅵ）为单分子层吸附、物理-化学复合吸附。热解温度对污泥制备生物炭吸附Cr（Ⅵ）的性能有显著影响，最佳制备温度为500 ℃，在此条件制备的生物炭对Cr（Ⅵ）的理论吸附量可达7.93 mg/g。
    Abstract: In this study, biochars were prepared by sewage sludge at 300, 400, 500, 600℃, respectively. The influence of preparation temperature on Cr(Ⅵ) adsorption by biochar was investigated through single factor static adsorption experiment. The results showed the positive effect of Cr(Ⅵ) adsorption along with increase of preparation temperature under 500 ℃, and negligible change within the preparation temperature range of 500~600 ℃. Differences of surface morphology and functional groups of biochars prepared by various temperature were characterized by SEM (scanning electron microscope), BET (Brunauer Emmett Teller) and FTIR (Fourier transform infrared), which were considered as the capital factor for diversity of adsorption. The results of isothermal model and kinetic fitting demostrated that the Cr(Ⅵ) adsorption by biochars as modality of monomolecular layer, physical-chemical composite adsorption; the experimental results showed that the optimal preparation temperature was 500 ℃. The theoretical adsorption capacity for Cr(Ⅵ) of biochar prepared under the condition of 500 ℃ reached 7.93 mg/g. The research conclusion could provide theoretical basis and practical support for recycling of municipal sludge.
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  • 许维通, 苑文仪, 李培中, 等. 六价铬污染土壤还原处理后再氧化因素分析综述[J]. 环境工程, 2018, 36(10):130-134.
    尹志文, 董怡华, 张盛宇, 等. 黄孢原毛平革菌菌丝球吸附水中Cr(Ⅵ)的去除机理[J]. 环境工程, 2018, 36(8):74-78.
    SHI L, DENG X P, YANG Y, et al. A Cr(Ⅵ)-tolerant strain, Pisolithus sp1, with a high accumulation capacity of Cr in mycelium and highly efficient assisting Pinus thunbergii for phytoremediation[J]. Chemosphere, 2019, 224:862-872.
    WANG Q, WANG B, LEE X Q, et al. Sorption and desorption of Pb(Ⅱ) to biochar as affected by oxidation and pH[J]. Science of the Total Environment, 2018, 634:188-194.
    WANG H Y, GAO B, WANG S S, et al. Removal of Pb(Ⅱ), Cu(Ⅱ), and Cd(Ⅱ) from aqueous solutions by biochar derived from KMnO4 treated hickory wood[J]. Bioresource Technology, 2015, 197:356-362.
    王志朴, 朱赫男, 邢文龙, 等. 污泥与秸秆共热解制备生物炭工艺优化及其对Cr(Ⅵ)的吸附[J]. 环境工程, 2019, 37(2):138-143.
    戴晓虎. 城镇污水处理厂污泥稳定化处理的必要性和迫切性的思考[J]. 给水排水, 2017,43(12):1-5.
    高文. 水葫芦与污泥联合厌氧消化产沼气试验研究[D]. 广州:华南理工大学, 2018.
    VIEIRA G E G, RÊGO F, TEIXEIRA L F, et al.Green bio-oil obtained from digested sewage sludge:new substitute bio-fuel to diesel oil in thermoelectric plants[J]. Energy Procedia,2017,136:463-467.
    FIGUEIREDO C C, CHAGAS J K M, SILVA J, et al. Short-term effects of a sewage sludge biochar amendment on total and available heavy metal content of a tropical soil[J]. Geoderma, 2019, 344:31-39.
    龚云, 王居, 顾萍, 等. 油墨污泥热解实验及能量平衡分析[J]. 环境工程, 2019, 37(7):166-171.
    刘杰, 施胜利, 贾月慧, 等. 不同热解温度生物炭对Pb(Ⅱ)的吸附研究[J]. 农业环境科学学报, 2018, 37(11):235-242.
    杨刚. 高灰基生物炭农用对镉污染的控制机制及生态风险评价[D]. 南京:南京大学, 2018.
    邓金环, 郜礼阳, 周皖婉, 等. 不同温度制备香根草生物炭对Cd2+的吸附特性与机制[J]. 农业环境科学学报, 2018, 37(2):340-349.
    ZHOU Z, XU Z H, FENG Q J, et al. Effect of pyrolysis condition on the adsorption mechanism of lead, cadmium and copper on tobacco stem biochar[J]. Journal of Cleaner Production, 2018, 187:996-1005.
    NGUYEN V T, NGUYEN T B, CHEN C W, et al. Influence of pyrolysis temperature on polycyclic aromatic hydrocarbons production and tetracycline adsorption behavior of biochar derived from spent coffee ground[J]. Bioresource Technology, 2019,284:197-203.
    PARK J H, WANG J J, KANG S W, et al. Cadmium adsorption characteristics of biochars derived using various pine tree residues and pyrolysis temperatures[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2019,553:298-307.
    INYANG M, GAO B, YAO Y, et al. Removal of heavy metals from aqueous solution by biochars derived from anaerobically digested biomass[J]. Bioresource Technology, 2012, 110(none):50-56.
    李海英, 张书廷, 赵新华. 城市污水污泥热解温度对产物分布的影响[J]. 太阳能学报, 2006,27(8):835-840.
    YUAN J H, XU R K, ZHANG H. The forms of alkalis in the biochar produced from crop residues at different temperatures[J]. Bioresource Technology, 2011, 102(3):3488-3497.
    简敏菲, 高凯芳, 余厚平. 不同裂解温度对水稻秸秆制备生物炭及其特性的影响[J]. 环境科学学报, 2016, 36(5):1757-1765.
    朱银涛, 李业东, 王明玉, 等. 玉米秸秆碱化处理制备的生物炭吸附锌的特性研究[J]. 农业环境科学学报, 2018, 37(1):179-185.
    郑晓青, 韦安磊, 张一璇, 等. 铁锰氧化物/生物炭复合材料对水中硝酸根的吸附特性[J]. 环境科学, 2018,39(3):1220-1232.
    PARK J H, WANG J J, MENG Y L, et al. Adsorption/desorption behavior of cationic and anionic dyes by biochars prepared at normal and high pyrolysis temperatures[J]. Colloids and Surfaces A, 2019, 572:274-282.
    LIU Y Y, SARAN P S, LIU S Y, et al. Adsorption and reductive degradation of Cr(Ⅵ) and TCE by a simply synthesized zero valent iron magnetic biochar[J]. Journal of Environmental Management, 2019, 235:276-281.
    KARKAR S, DEBNATH S, DE P, et al. Preparation, characterization and evaluation of fluoride adsorption efficiency from water of iron-aluminum oxide-graphene oxide composite material[J]. Chemical Engineering Journal, 2016, 306:269-279.
    PARK D, LIM S R, YUN Y S, et al. Reliable evidences that the removal mechanism of hexavalent chromium by natural biomaterials is adsorption-coupled reduction[J]. Chemosphere, 2007, 70(2):298-305.
    MUTHUSAMY S, VENKATACHALAM S, JEEVAMANI P M K, et al. Biosorption of Cr(Ⅵ) and Zn(Ⅱ) ions from aqueous solution onto the solid biodiesel waste residue:mechanistic, kinetic and thermodynamic studies[J]. Environmental Science and Pollution Research International, 2014, 21(1):593-608.
    范英宏. 生物炭原位覆盖对重金属铜的污染控制[J]. 环境工程, 2019, 37(6):155-159.
    刘莹, 刘晓晖, 王炜亮, 等. 棉花秸秆黑炭对Cd2+的吸附特性研究[J]. 环境污染与防治, 2018,40(3):291-295

    ,300.
    MOHAMMEDE N A S, ZURAYK R A A, HAMADNEH I, et al.Phenol adsorption on biochar prepared from the pine fruit shells:equilibrium, kinetic and thermodynamics studies[J]. Journal of Environmental Management,2018,226:377-385.
    谢超然, 王兆炜, 朱俊民, 等. 核桃青皮生物炭对重金属铅、铜的吸附特性研究[J]. 环境科学学报, 2016, 36(4):1190-1198.
    马锋锋, 赵保卫, 钟金魁, 等. 牛粪生物炭对磷的吸附特性及其影响因素研究[J]. 中国环境科学, 2015, 35(4):1156-1163.
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    1. 叶兴联. 脱硫废水旋转雾化蒸发塔的流场特性模拟研究. 力学与实践. 2024(02): 371-381 . 百度学术
    2. 丛玮，杨春振，崔晓波. 烟气喷雾干燥处理脱硫废水对锅炉煤耗影响分析. 当代化工研究. 2024(14): 40-42 . 百度学术
    3. 舒国铭. 燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺的应用研究进展. 石化技术. 2024(10): 257-259+268 . 百度学术
    4. 钟天东. 药剂软化预处理脱硫废水的试验研究. 东北电力技术. 2023(02): 57-62 . 百度学术
    5. 王锐，李永立，张洪江，宫延哲，胡彬，陈希. 石灰软化法中海藻酸钠强化去除脱硫废水中的SO_4~(2-). 环境工程. 2023(03): 26-33 . 本站查看
    6. 张泉，高然，阳芳，赵剑锋，徐文军，吴来贵. 电厂湿法脱硫废水高倍浓缩中试研究. 水处理技术. 2023(06): 128-132 . 百度学术
    7. 薛念杰，汤红妍，刘梦瑶. 脱硫废水资源化利用研究进展. 广州化工. 2023(08): 26-28+41 . 百度学术
    8. 马丙军，刘全军，张野虎，魏星. 高低温耦合脱硫废水零排放技术研究及应用. 电力科技与环保. 2023(04): 331-337 . 百度学术
    9. 陈嘉玮，陈海杰，李飞，詹凌霄，陈沾兴，杨林军. 脱硫废水液滴旋转喷雾蒸发的数值模拟. 中南大学学报(自然科学版). 2023(09): 3421-3431 . 百度学术
    10. 夏辉，孙斌，刘平，刘伟雄，陆梦楠，赵焰. 燃煤电厂脱硫废水膜分离处理技术进展及展望. 山东化工. 2022(02): 45-49 . 百度学术
    11. 倪亭亭，王云钟，吴永明，胡玲玲，杨春燕，邓觅. 湿法烟气脱硫废水处理工程实例. 中国给水排水. 2022(04): 109-113 . 百度学术
    12. 杨健，孙东奇，李飞，王坤，赵晓云，赵晓丹，周振. pH值对脱硫废水处理系统污泥性质的影响. 上海电力大学学报. 2022(03): 215-220+244 . 百度学术
    13. 李永通，庄媛，马大卫，石宝友，郝昊天，陈剑，杨娴. 海藻酸钠基多孔碳气凝胶的制备及其对水中四环素去除. 环境保护科学. 2022(04): 52-58 . 百度学术
    14. 冯前源，陈海杰，李飞，詹凌霄，陈恒，顾丽燕，杨林军. 脱硫废水旋转喷雾蒸发特性数值模拟. 中南大学学报(自然科学版). 2022(11): 4543-4551 . 百度学术
    15. 林晓锋，钟天东，童鑫红，陈光宇，张净瑞，郑煜铭. 脱硫废水对渣水系统的腐蚀影响. 环境工程学报. 2021(01): 350-359 . 百度学术
    16. 林福全. 燃煤电厂脱硫废水无软化高效蒸发浓缩工艺研究. 电力科技与环保. 2021(01): 42-46 . 百度学术
    17. 何鹏飞，蒋宝庆，梁笠，屈荷叶，刘少峰. 水泥行业脱硫废水篦冷机烟道蒸发技术. 水泥. 2021(01): 61-62 . 百度学术
    18. 赵飞，石中喜，张净瑞，黄奕军，万忠诚，郑煜铭. 适应水质波动性的燃煤电厂脱硫废水软化工艺研究. 工业水处理. 2021(04): 97-101 . 百度学术
    19. 郭士义. 正渗透处理电厂脱硫废水中试研究. 电站辅机. 2021(02): 31-33+39 . 百度学术
    20. 王硕，高良敏，李光雷，向朝虎，边成利. 电絮凝耦合多级吸附法脱硫废水除氟效果研究. 绿色科技. 2021(12): 91-93 . 百度学术
    21. 许勇毅，杨定畅，王峰，刘畅，马岚，邢浩若，崔凌霄，马双忱. 电吸附技术在电力行业废水处理中的应用. 洁净煤技术. 2021(03): 138-146 . 百度学术
    22. 吴建勋. 火电厂高盐废水深度浓缩工艺路线技术经济比较分析. 清洗世界. 2021(09): 12-15 . 百度学术
    23. 包姗，马英，陈婷. 热电厂脱硫废水近零排放改造技术. 给水排水. 2021(11): 88-91 . 百度学术
    24. 金军，沈利，王志刚，施鹏飞. 燃煤电厂湿法脱硫废水悬浮物和Cl~-浓度控制优化. 能源工程. 2021(06): 58-63 . 百度学术
    25. 张爱民，赵飞，郑铭灏. 高温旁路烟道蒸发技术在脱硫废水零排处理中的技术对比与应用现状. 环境科学导刊. 2021(06): 67-72 . 百度学术
    26. 夏赛，卫新来，金杰，陈俊. 燃煤电厂脱硫废水处理技术研究进展. 现代化工. 2020(01): 46-49 . 百度学术
    27. 武传涛，韩严和，符一鸣. 内循环微电解对天然气中H_2S的处理及其工艺的优化. 环境工程学报. 2020(03): 721-729 . 百度学术
    28. 何文丽，何灿，赵永志，赵金，聂宜文，田丽森. 燃煤电厂脱硫废水零排放技术及工程应用. 给水排水. 2020(04): 114-118 . 百度学术
    29. 邓辉，李清，唐巍，李筱璋. 一种新型增压风机与传统增压风机经济性比较. 电力科技与环保. 2020(03): 48-52 . 百度学术
    30. 赵国钦. 燃煤电厂废水零排放技术路线适应性分析及研究. 环保科技. 2020(03): 16-21+26 . 百度学术
    31. 张建华，池毓菲，邹宜金，王炳煌，张净瑞，郑煜铭. 燃煤电厂脱硫废水处理技术工程应用现状与展望. 工业水处理. 2020(10): 14-19 . 百度学术
    32. 李飞，陈海杰，孙宗康，谷小兵，白玉勇，高飞，杨林军. 热风分布器结构对脱硫废水旋转喷雾蒸发特性影响的数值模拟. 化工进展. 2020(S2): 385-392 . 百度学术
    33. 车广民，李飞，陈海杰，刘峰均，陈武，杨林军. 脱硫废水旋转喷雾蒸发特性及氯元素迁移转化试验. 高校化学工程学报. 2020(05): 1313-1320 . 百度学术
    34. 戚绪亮，庞欣，安风霞，孙培军，章晓芳. 以镁盐为副产品的脱硫废水零排放技术. 能源科技. 2020(12): 88-92 . 百度学术
    35. 郑利兵，魏源送，焦赟仪，王钢，岳增刚. 零排放形势下热电厂脱硫废水处理进展及展望. 化学工业与工程. 2019(01): 24-37 . 百度学术
    36. 杜家芝，曹顺安. 湿法烟气脱硫技术的现状与进展. 应用化工. 2019(06): 1495-1500 . 百度学术
    37. 张全斌，周琼芳，梁婕. 燃煤电厂脱硫废水零排放技术综述与应用研究. 环境科学导刊. 2019(04): 59-64 . 百度学术
    38. 鲍丽洲，朱浩. 燃煤电厂湿法烟气脱硫废水处理技术研究. 科技风. 2019(24): 156 . 百度学术
    39. 叶春松，操容，梁巍，朱文瑜，郑伟. 脱硫废水高温烟气蒸发过程中氯盐和铵盐的分解. 发电技术. 2019(04): 362-366 . 百度学术
    40. 霍立敬，张玉玲，魏晗笑，尹连庆. 二氧化氯预氧化强化混凝处理脱硫废水试验研究. 工业用水与废水. 2019(04): 12-15 . 百度学术
    41. 王兴俊，周永春，安德欣，吴伟，刘亚争，林宸雨，马双忱. 高镁脱硫废水软化和镁回收实验与机理分析. 化工进展. 2019(11): 252-258 . 百度学术
    42. 王兴俊，周永春，安德欣，吴伟，刘亚争，林宸雨，马双忱. 高镁脱硫废水软化和镁回收实验与机理分析. 化工进展. 2019(S1): 252-258 . 百度学术
    43. 赵之理，张焕亨，罗翠红，曾武，熊启明，黄燕冰，王甲. 垃圾焚烧电厂洗烟废水处理技术进展. 广东化工. 2019(23): 76-77+90 . 百度学术
    44. 王蔚. 基于脱硫箱罐结构特点探讨及应对策略分析. 科技风. 2019(36): 159-160 . 百度学术
    45. 马双忱，别璇，孙尧，陈奎续，朱召平. 燃煤电厂镁法脱除烟气中SO_2的研究现状与展望. 化工进展. 2018(09): 3609-3617 . 百度学术
    46. 韩庭苇，王郑，王子杰，许锴，李子木，尹闻，刘媛媛，刘康乐，彭思伟. 燃煤电厂脱硫废水处理技术研究进展. 煤炭与化工. 2018(06): 156-160 . 百度学术
    47. 代学民，卢颖，南国英，崔笑颖，任淑萍. 湿法烟气脱硫废水主要处理技术的问题及建议. 绿色科技. 2018(10): 60-62 . 百度学术
    48. 胡玉琳，高良敏，包文运，王铁民，李光雷，向朝虎，吴晔. 火力发电厂脱硫废水处理工艺研究进展. 山东工业技术. 2018(17): 203-204 . 百度学术
    49. 翁卫国，孙建国，李钦武，周灿，蒋善行. 脱硫废水零排放系统关键参数数值模拟研究. 中国电力. 2018(06): 42-47 . 百度学术
    50. 王雅丽. 石灰石-石膏湿法烟气脱硫废水处理工艺进展. 中国战略新兴产业. 2018(28): 4-5 . 百度学术
    51. 肖勇强，高亚萍，杨洋，吴松恒. 新型含镁渣环保脱硫剂的制备及其性能测试. 环境工程. 2018(11): 133-136 . 本站查看
    52. 薛少凡. 火电机组脱硫废水零排放概述. 决策探索(中). 2018(11): 64-65 . 百度学术
    53. 张弦，叶春松，贾旭翔，刘通，黄建伟. 基于DLVO理论计算球形氢氧化镁胶体的Hamaker常数. 热力发电. 2018(12): 47-52 . 百度学术
    54. 袁浩爽，师诚承，张琳，范学成，许伟刚，柳林，常帅，谢保江，张竞丹，慈斌斌. 机械蒸汽再压缩降膜蒸发器的沸腾传热特性. 化学工程. 2018(11): 16-20 . 百度学术
    55. 史平. 燃煤电厂脱硫废水的零排放处理技术. 山西化工. 2018(06): 183-185 . 百度学术
    56. 赵保安. 燃煤电厂湿法烟气脱硫废水处理技术研究. 宁波化工. 2018(03): 32-35 . 百度学术

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