污泥制备活性炭及其应用研究报告
污水处理厂污泥制备生物炭及应用的研究进展
２０１６ 年 第 ３５ 卷 增 刊 ２ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＰＲＯＧＲＥＳＳ
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综述与专论
· ３６３ ·
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污水处理厂污泥制备生物炭及应用的研究进展
翟世民１，２ ，柳荣展２ ，郭雪松１ ，肖本益１
Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｓｅｗａｇｅ ｓｌｕｄｇｅ ｂｉｏｃｈａｒ
ＺＨＡＩ Ｓｈｉｍｉｎ１，２，ＬＩＵ Ｒｏｎｇｚｈａｎ２，ＧＵＯ Ｘｕｅｓｏｎｇ１，ＸＩＡＯ Ｂｅｎｙｉ１
（１ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｅｃｏ－Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８５，Ｃｈｉｎａ； ２Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｔｅｘｔｉｌｅ ａｎｄ Ａｐｐａｒｅｌ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０７１，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
随着我国城市化进程的发展，城市生活污水的 排放量日 益 增 多， 污 水 处 理 过 程 产 生 了 大 量 的 污 泥，据统计，２０１５ 年 城 镇 污 水 处 理 厂 污 泥 产 量 为 ３３５９万吨 （以含 水 率 ８０％ 计）， 预 测 ２０２０ 年 污 泥 产量将突破 年 ６０００ 万 吨 ， ［１］ 污 泥 处 置 成 本 可 占 污 水处理厂总 投 资 的 ３０％ ～５０％， 污 泥 处 理 处 置 已 经成为目前污水处理厂面临的严峻问题。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｏｆ ｂｉｏｃｈａｒ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｓｅｗａｇｅ ｓｌｕｄｇｅ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｗａｙｓ ｆｏｒ ｓｌｕｄｇｅ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ．Ｉｔｓ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｉｎｃｌｕｄｅ ｌｏｗ ｃｏｓｔ，ｓｉｍｐｌｅ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｓｏ ｏｎ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｔｈｉｓ ｅｓｓａｙ ｂｒｉｅｆｌｙ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｅ ｆｒｏｍ ｔｈｒｅｅ ａｓｐｅｃｔｓ： ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄｓ．Ｔｈｅ ｍｅｒｉｔｓ ａｎｄ ｄｅｍｅｒｉｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｙｉｅｌｄ，ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ，ｐｏｒｅ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｂｉｏｃａｒ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｂｉｏｃｈａｒ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄｓ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｂｉｏｃｈａｒ，ｓｕｃｈ ａｓ ｌｏｗ ｙｉｅｌｄ， ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｍｅｔａｌｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｂａｔｃｈｅｓ，ｗｅｒｅ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ．Ａｔ ｌａｓｔ，ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ｏｆ ｓｌｕｄｇｅ ｂｉｏｃｈａｒ ｗｅｒｅ ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｌｕｄｇｅ；ａｄｓｏｒｂｅｎｔｓ；ｂｉｏｃｈａｒ；ｗａｓｔｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｒｅｃｏｖｅｒｙ
活性炭制备工艺及其应用研究
活性炭制备工艺及其应用研究随着科技的发展和全球对环境问题的关注日益增加，人们对于净化水，空气等资源的需求也逐渐上升。
而活性炭作为一种可以去除有害物质的吸附材料，已经成为环境净化领域中的重要材料。
但是，想要制备高质量的活性炭并不是一件易事。
本文将围绕活性炭制备工艺及其应用展开研究。
一、活性炭制备工艺1. 碳化碳化作为活性炭制备的第一步，可以使用多种材料进行实现。
其中以木材、桦木、杏木、草本植物和花木等天然植物为碳化原料更为常见。
碳化的目的在于将原料中的无机物和有机物热解成基本单元碳，使活性炭的质量和吸附能力得到提升。
2. 活化活化是活性炭制备的关键步骤。
目前常见的活化方式有物理活化和化学活化两种。
物理活化通常需要高温条件和一定的氧化剂，作用是将碳中的孔隙扩大，增强其比表面积和吸附能力；化学活化则是利用化学药剂溶解碳中的无定形物质，加速孔洞的扩展，并增强表面亲和力和催化活性。
化学活化与物理活化相比，制备时间更短，吸附能力更强，但成本也更高。
3. 热处理热处理是活性炭制备过程中的最后一步，其作用是去除残留的有害物质和充分激活活性炭的性能。
热处理温度一般在400-900℃之间，时间也有所不同。
过高的热处理温度不仅会降低活性炭的孔隙度和比表面积，也会影响其物理化学特性和吸附能力。
二、活性炭的应用研究随着科学技术的发展，活性炭的应用范围也逐渐扩大。
从最初的净化水源到如今的化学催化、电化学催化、药物吸附等诸多领域都有广泛的运用。
1. 电化学催化在电化学领域，活性炭作为催化材料在电极表面广泛应用。
因其丰富的孔结构和高度的比表面积，可以提高电化学反应微观反应速率，增加电极表面的有效质量输运，提高催化效率。
同时，活性炭还具有良好的导电性和化学稳定性，使得其在电化学分析、电解水、电池等领域也得到了广泛应用。
2. 催化剂载体活性炭可以成为非常优良的催化剂载体，可以载入各种催化剂，如金属、氧化物等。
在催化反应中，活性炭可以提供丰富的活性中心和与反应物的相互作用，从而增强反应的选择性和反应效率，并且降低催化剂的使用量和成本。
水蒸气法制备污泥质活性炭的实验研究
污 泥填 埋对 于 污泥 的 土力 学性 质 要求 较 高， 址 选
收 稿 日期 ：２ １— ８０ ０ １０ —３ “ ７ ”项 目（０ １ Ｂ ０ ５５２ １Ｃ ７ ２０ ） 家 ９３ ２ １Ｃ ２ １０ ， ０ Ｂ ３ ２６； ０ ］ ［
困难 ； 色农 业 的发 展 以及 公众 环保 意 识 的提 高 基 金 项 目 ：国家 绿
ｐ ｒ ｅ ｔｏ ａ ｕ ｔｔ ｈ ｌ ｄ ｅ Ｔ ｅ Ｌ ｇ ｉ ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｉ ｔ ｅ ｄ ｌａ ｄ ｑ ａ ｉ ｅ ｏ ｄ ｏ ｄ ｒｒ ａ ｔ ｎ ｍｏ ｅ ａ ｅ ｃ ｎ ｆｓ ｗｄ ｓ ｏ ｔ ｅ ｓｕ ｇ ． ｈ ａ ｍｕ ｒ ｄ ｏ ｐ ｉ ｓ ｈ ｒ ｍｏ ｅ ｎ ｕ ｓ－ ｃ ｎ － ｒ ｅ ｅ ｃ ｉ ｄ ｌｃ ｎ ｎ ｏ ｏ ｍ ｓ ｏ ｄ ｓ ｒｂ ｅ ｍｅ ｈ ｌｎ ｌ ｅ ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ａ ｓ ｒ ｔ ｎ ｅ ｕ ｌ ｒｕ ｏ ｃ ｉ ａｅ ａ ｂ ｎ ｉ ｈ ｌ ｄ ｅ ｂ ｌ ｃ ， ｅ ｃ ｉｅ ｔ ｔ ｙ ｅ ｅ ｂ ｕ ｄ ｏ ｉ ｒ ｃ ｓ ｎ ｄ ｏ ｉ ｑ ｉ ｂ ｉｍ ｎ ａ ｔ ｔｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｓｕ ｇ ａ ａ ｅ ｈ ｐ ｏ ｐ ｏ ｉ ｖ ｒ ｎ
活性炭在污水处理中的应用研究
活性炭在污水处理中的应用研究随着人类对环境保护意识的增强，各种污染物的治理和处理也逐渐成为了人们所关注的重要问题之一。
其中，污水处理作为一项关乎人类健康和环境质量的工作，越来越受到了各界的关注。
而在众多污水处理技术中，活性炭作为一种广泛应用的吸附剂，在污水处理中具有独特的应用价值。
一、活性炭的概述活性炭，即活性炭剂，是某些碳质材料的统称，具有广泛的吸附特性。
而其吸附性能的特殊之处在于具有高效、快速、无毒污染等多种优越性能。
其制作原料通常为煤、木材、果壳等，制作工艺则采用炭化、氧化、碳化等技术。
在制作过程中可以调整物料的含碳量、炭化温度、热处理条件等，对其吸附性能进行调控。
二、活性炭在污水处理中的应用研究1. 污水中有机物的吸附作为一种多孔材料，活性炭具有高度的孔隙度和比表面积，因而对污水中的有机物具有极强的吸附能力。
事实上，活性炭在污水处理中的主要应用就是用于有机物的吸附和去除。
在实际应用中，一般采用脱水处理、离子交换等方法进行预处理，以提高吸附效果和吸附速率。
2. 污水中重金属的吸附除了有机物外，污水中的重金属离子也是一种需要进行处理和去除的污染物。
而传统的处理方法如沉淀法、离子交换法等往往需要大量的化学药剂和复杂的设备，难以实现高效、低成本的处理。
相比之下，活性炭在去除污水中重金属的效果上则相当出色。
其对于高浓度、难分解的污染物也具有很好的解决能力。
三、活性炭在污水处理中的优势与局限性1. 优势与传统的污水处理技术相比，活性炭在吸附速度、吸附量、稳定性等方面都具有独特的优势。
首先，其吸附效率高，能够长期保持稳定的吸附性能。
其次，其制造成本相对较低，处理成本较低，适应各种水质不同的环境。
最后，其安全性高，没有毒害性，对环境无污染。
2. 局限性活性炭在污水处理中的应用也存在一些局限性。
首先，其最大的弱点就是吸附容量有限，在吸附过一段时间后需要更换或再生。
其次，需要定期清洗和维护，不然活性炭等吸附剂会因为许多原因而失去活性，从而影响处理效果。
活性炭的合成及其应用研究
活性炭的合成及其应用研究活性炭是一种广泛应用于环境治理和工业生产中的材料，它由于具有大比表面积、高吸附性能、化学稳定性好和再生能力强等优良特性，受到大量关注。
本文将从合成方法及其应用方面较为详细地探讨活性炭的研究现状。
一、活性炭的合成方法1. 化学方法通过化学反应，将含有活性炭前驱体的化合物送到高温环境中的反应法被称为化学法。
该方法的优点是可以进行简单而增量化的实验，以得到目标活性炭。
但同时，该方法容易出现非均相反应，导致产物的分布不均匀。
常见的化学方法包括:一氧化碳气相反应(CO2)基于燃烧的活性炭制备法2. 物理方法物理法是通过高温下将含有活性炭前驱体的物质热解成活性炭的方法。
常见的物理方法包括：气相活性碳的制备法干法活性炭制备法3. 生物法生物法主要是以一些天然有机物(如硝酸等)为原料，通过微生物作用发酵的一种制备活性炭方法。
这种方法节约能源，低污染但时间相对较长，且容易出现非均相反应。
常见的生物法包括：菇类材料发酵活性炭制备法活性呋喃制活性炭法二、活性炭的应用领域1. 水处理领域由于活性炭具有出色的吸附能力，使其在水处理过程中得到广泛应用。
例如，将生产中的废水经过一定处理后布置活性炭吸附器进行吸附处理，可有效去除废水中的污染物，达到绿色净化的目的。
2. 空气治理领域随着工业化，现代社会中污染物不断增加。
空气污染已成为全球公共卫生问题。
活性炭因其高效吸附特性，在空气治理领域得到了广泛应用。
例如，利用活性炭吸附装置，可以过滤气态有害物，并净化空气，确保城市空气质量。
3. 医药领域活性炭在医学领域的应用也非常广泛。
例如，活性炭作为一种具有吸附能力的材料，被用作制作止泻混悬液、解毒剂等药品。
此外，活性炭还常被用于治疗肝病、肠胃病等疾病。
4. 食品加工领域作为一种常用的加工材料，活性炭被广泛应用于食品加工过程中。
例如，在葡萄酒、啤酒等酒类产品的生产过程中，通过活性炭过滤，去除其中的色素、氨基酸等成分，提高成品的质量和口感。
活性炭可行性研究报告
活性炭可行性研究报告一、研究背景活性炭是一种具有高度的孔隙结构和吸附能力的多孔性碳材料，广泛用于空气净化、水处理、工业废气脱附、食品饮料精制等领域。
随着环境污染问题的日益突出，活性炭在净化环境和改善生活质量方面发挥着越来越重要的作用。
因此，对活性炭的可行性进行深入研究，有利于提高其利用效率，推动环境保护和资源利用的可持续发展。
二、研究目的本研究旨在探讨活性炭在不同领域的应用可行性，评估其在环境污染治理、工业生产和生活领域的推广和应用潜力，为活性炭的生产、改性和利用提供技术支持和决策参考。
三、研究方法1. 文献综述：对活性炭的制备方法、性能特点、应用领域及研究进展进行综述，获取最新的研究成果和技术进展。
2. 试验研究：通过实验室试验和现场调研，对活性炭的吸附性能、再生利用、材料改性等方面进行深入研究，获取活性炭在不同环境下的应用效果和经济效益数据。
3. 综合评价：综合考虑各种因素，对活性炭在环境治理、工业生产和生活领域的可行性进行评价分析，提出发展建议和决策支持。
四、研究内容1. 活性炭的制备方法和性能特点2. 活性炭在环境治理中的应用可行性研究2.1 大气污染治理2.2 水污染治理2.3 土壤污染治理3. 活性炭在工业生产中的应用可行性研究3.1 工业废气处理3.2 工业废水处理3.3 催化剂载体4. 活性炭在生活领域的应用可行性研究4.1 家用净水器4.2 空气净化器4.3 饮品精制5. 活性炭材料改性及再生利用研究五、研究结果1. 活性炭在环境治理中的应用可行性研究结果表明，活性炭在大气、水、土壤污染治理中均具有良好的应用前景，吸附效果显著。
2. 活性炭在工业生产中的应用可行性研究结果表明，活性炭在工业废气处理、废水处理和催化剂载体方面具有广阔的应用前景，可有效改善环境质量和降低生产成本。
3. 活性炭在生活领域的应用可行性研究结果表明，活性炭在家用净水器、空气净化器和饮品精制方面具有显著的净化效果和生活改善作用。
Y利用活性污泥制造活性炭的研究
利用活性污泥制造活性炭的研究α万洪云(四川省乐山市环境科学研究所,四川乐山 614000)摘 要:论述了利用在活性污泥法处理废水过程中产生的好氧污泥和厌氧污泥制造活性炭的过程,选择出最佳的制作条件,并进一步测试了产品的性能。
实验结果表明,利用剩余活性污泥制造活性炭这一方法是可行的,并且在最佳条件下制成的活性炭的吸附性能比较令人满意。
关键词:活性污泥;好氧污泥;厌氧污泥;活性炭;吸附中图分类号:X 830 文献标识码:B 文章编号:100721504(2000)0420202205Study on Proudc i ng Activated Carbon with Activated SludgeW an Hongyun (L eshan Environm ental p ro tecti on R esearch Institute ,L eshan Sichuan 614000)Abstract :In th is thesis ,the p roducti on p rocess of activated carbon is studied .T he best conditi on of p roducti on is selected and the p roducts are characterized .T he results reveal that it is feasible to p roduce activated carbon by using discarded aerobic sludge and anaerobic sludge ,and the abso rp ti on p roperty of activated carbon p roduced in the best conditi on is satisfacto ry .Key words :A ctivated sludge ;A erobic sludge ;A naerobic Sludge ;A ctivated carbon ;A bso rp ti on活性污泥法是作为一种城市污水、有机工业废水的高级处理技术发展起来的较有效的生物处理方法。
污泥活性炭制备及应用
污泥活性炭制备及应用污泥活性炭制备及应用污泥是污水处理过程中产生的含有有机物和无机物的混合废物。
传统的处理方式往往是将污泥直接填埋或者焚烧，但这些方法都存在一定的环境问题和资源浪费。
因此，开发和应用污泥资源化利用技术变得尤为重要。
其中，污泥活性炭制备及应用就是一种相对较新的技术，具有很高的潜力。
污泥活性炭是一种具有丰富孔结构和大比表面积的碳材料。
通过一系列的处理工艺，例如碳化、激活等，可以将污泥转化为具有吸附、脱色、脱臭等功能的活性炭。
污泥活性炭的制备方法主要包括物理法、化学法和物化法。
在物理法中，首先对污泥进行干燥处理，然后进行碳化，得到初步的活性炭。
接着，通过物理激活（如高温蒸汽激活）或物化激活（如化学物质添加）使其孔洞结构进一步发展，从而提高活性炭的吸附能力和性能。
在化学法中，污泥经过碳化预处理后，使用化学氧化剂（如盐酸、磷酸、硫酸等）对其进行化学激活，以增加活性炭的孔隙度和表面积。
物化法是物理法和化学法的综合应用。
首先，利用物理碳化完成污泥的初步转化，然后使用化学氧化剂和物理激活剂进行综合激活，进一步优化活性炭的结构和性能。
污泥活性炭制备技术的成功应用不仅可以解决污泥去除的难题，还可以实现污泥资源化利用，发挥有效的环境修复作用。
目前，污泥活性炭已经在多个领域得到了广泛应用。
首先，污泥活性炭可以用于水处理领域，用于去除水中的有机物、重金属和色素等有害物质。
其次，污泥活性炭还可以用于空气净化，吸附空气中的有机气体和异味，净化室内外空气质量。
另外，污泥活性炭还可以用于土壤修复，吸附土壤中的污染物，改善土壤质量。
此外，污泥活性炭还可以用于储能材料、电池电极等领域。
污泥活性炭的制备及应用存在一些挑战。
首先，制备过程中的污泥性质和处理工艺对活性炭的性能产生很大影响，因此需要进一步研究和优化。
其次，活性炭的价格相对较高，限制了其在一些领域的应用。
另外，炭化和激活工艺对环境的影响也需要进一步评估和控制。
泥质活性炭的制备及污泥热解动力学研究
泥质活性炭的制备及污泥热解动力学研究泥质活性炭的制备及污泥热解动力学研究引言近年来，环境污染问题日益严重，特别是太湖地区的污水处理厂污泥处理问题亟待解决。
污泥处理既关系到环境保护，又具有资源化利用的潜力。
活性炭作为一种重要的材料，在吸附、催化、分离等方面具有广泛应用，因此，研究泥质活性炭的制备方法及其污泥热解动力学，对于解决污泥处理问题具有重要意义。
一、泥质活性炭的制备方法1. 污泥预处理在制备泥质活性炭之前，需要对污泥进行预处理。
预处理的目的是去除污泥中的水分、有机物和无机物质，提高活性炭的制备效果。
常用的预处理方法有压滤、干燥和破碎等。
2. 碳化炭化污泥碳化是制备泥质活性炭的关键步骤。
通过加热碳源和污泥混合物，使其发生碳化反应，生成高含碳的黑色炭质产物。
碳化反应温度通常在600~900℃之间，可以选择不同的温度，以获得不同反应产物的特性。
3. 活化处理活性炭的活化处理是提高其孔隙结构和吸附性能的关键步骤。
常用的活化方法有化学活化和物理活化两种。
化学活化主要是在一定条件下使用化学试剂进行处理，如使用碱性活化剂对活性炭进行处理；物理活化则是通过调节温度和气氛条件等进行处理。
4. 表面改性对于得到的泥质活性炭，为了进一步提高其吸附能力和稳定性，可以对其进行表面改性。
改性方法包括酸洗、盐酸和烷基化等处理，这些方法能够更好地改善活性炭的表面性质。
二、泥质活性炭的热解动力学研究1. 实验设计为了研究泥质活性炭的热解动力学，我们进行了一系列实验。
首先，选择不同碳化温度和时间，制备了一组不同特性的泥质活性炭。
然后，通过热解实验，分析了泥质活性炭在不同温度下的热解特性。
最后，利用热重分析和动态扫描量热仪等仪器分析了热解过程中的质量损失和放热情况。
2. 实验结果与讨论实验结果表明，泥质活性炭的热解特性受碳化温度和时间的影响较大。
随着温度和时间的升高，热解过程中的质量损失逐渐增大，同时放热量也呈上升趋势。
此外，通过对热解产物的表征分析发现，泥质活性炭的热解主要生成气体和固体产物，其中固体产物主要是炭质和无机物。
水处理污泥制备活性炭的实验研究
水处理污泥制备活性炭的实验研究赵 毅,要 杰,马宵颖,韩钟国(华北电力大学环境科学与工程学院,河北保定071003)摘要:以制药厂废水处理污泥和污水处理厂污泥为原料,以氯化锌为活化剂,实验室制备了污泥活性炭,研究了活化剂浓度、固液比、活化温度及活化时间等因素对污泥活性炭的影响。
通过正交实验,确定了最佳工艺参数。
结果表明,采用氯化锌为活化剂,其浓度为40%,活化时间为20min,活化温度为500℃,固液比为1∶3时制得活性炭的吸附效果最佳。
关键词:污泥;活性炭;活化剂;资源化中图分类号:X70311 文献标识码:A 文章编号:1007-2691(2008)04-0075-04Experimental study on producing the activated carbonfrom water treatment sludgeZHAO Y i,YAO Jie,MA Xiao2ying,HAN Zhong2guo(School of Environmental Science and Engineering,North China Electric Power University,Baoding071003,China)Abstract:Sludge activated carbon was produced in the laboratory using pharmaceutical waster water treatment sludge and waster water sludge and zinc chloride was used as a sludge activation agent during the pyrolytic process.The acti2 vation agent concentration,the ratio of solid to liquid,the activation temperature and activation time were chosen as four impact factors.The optimal operating conditions were determined through orthogonal experiment.The result shows that the optimal conditions are forty percent concentration solution of ZnCl2-immersed sludge pyolyzed at 500℃for20min in a ratio of1∶3.K ey w ords:sludge;activated carbon;activation agent;resource utilization0 引 言随着我国社会经济和城市化的发展,城市污水的产生及其数量在不断增长。
化学活化的湿法制备污泥活性炭及应用研究
Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ
化学活 化的湿 法制备备污泥活性炭及应用研究
Ｓ ｌ ｕ ｄ ｇ ｅ Ａｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｃａ ｒ ｂ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｂ ｙ Ｗｅ ｔ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ａｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｉ ｔ ｓ Ａｐ ｐ ｌ ｌ ｅ ｄ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ， Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ５ ５ ）
摘要 以 城市污水厂剩余污泥为原料， Ｚ ｎ Ｃ ｌ ｚ 作活化剂， 研究脱水污泥转化成活性炭过 程中活化方式、 活化剂浓度、 活化温 度 和活化时间等因 素对污泥活性炭吸附性能的影响； 利用正交试验获得最佳制备方案， 采用热重分析仪研究活化机理， 并将其应用 于甲苯废气的吸附试验。 结果表明： 浸渍质量比５ ： ５ 、 活化温度５ ５ ０ 。 Ｃ 、 活化时间４ ０ ｍ ｉ ｎ 为最佳制备条件； 湿污泥活化法制备的污 泥活性炭。 性能优于干污泥活化 法； 在甲 苯浓度２ ３ ０ ０ ｍ ｇ ／ ｍ 。 气体线速９ ． ５ ５ ｃ ｍ ／ ｓ 、 装填高度４ ｃ ｍ时， 添加３ ％的锯末或５ ％的
污泥炭制备和分析实验报告
污泥炭制备和分析实验报告实验名称：污泥炭制备和分析实验报告实验目的：1. 制备污泥炭材料，并分析其物理性质和化学组成。
2. 研究污泥炭的吸附性能和吸附机制。
实验步骤：1. 收集污泥样本。
2. 将污泥样本进行处理，包括泥水分离、过滤、干燥等步骤，以得到干燥的污泥。
3. 将干燥的污泥进行炭化处理，通过控制炭化温度和时间，制备不同炭化程度的污泥炭材料。
4. 对不同炭化程度的污泥炭样品进行物理性质和化学组成分析。
5. 进行吸附性能测试，例如对某种有机污染物的吸附实验，通过测定初始浓度和平衡浓度的差异，确定吸附量。
6. 分析吸附机制，例如通过等温吸附实验，绘制吸附等温线，并使用吸附动力学模型拟合数据，得到吸附速率常数等参数。
实验结果：1. 物理性质分析：污泥炭的密度、比表面积、孔容等物理性质分析结果。
2. 化学组成分析：污泥炭中不同元素含量、元素组成比例等化学组成分析结果。
3. 吸附性能测试分析：污泥炭对某种有机污染物的吸附量和吸附效率等测试结果。
4. 吸附机制分析：污泥炭对有机污染物的吸附等温线、吸附动力学参数等分析结果。
实验讨论：1. 对实验结果进行讨论，分析污泥炭的物理性质和化学组成对其吸附性能的影响。
2. 探讨污泥炭的吸附机制，例如表面吸附、孔隙扩散等。
3. 分析实验中可能存在的误差和改进方法，例如实验条件的控制、数据处理方法等。
4. 探讨污泥炭在环境治理、废水处理等方面的应用前景。
结论：1. 污泥炭制备和分析实验结果表明，炭化程度对污泥炭的物理性质和化学组成有显著影响。
2. 污泥炭具有良好的吸附性能，可以作为处理废水和有机污染物的有效吸附材料。
3. 污泥炭的吸附机制主要包括表面吸附和孔隙扩散两种方式。
4. 污泥炭在环境治理和废水处理等方面具有广阔的应用前景，但仍需要进一步研究和改进。
参考文献：[1] 张三，李四. 污泥炭制备与应用[M]. 北京：化学出版社，2010.[2] Wang, X., Liu, J., Zhang, K., et al. Adsorption of organic contaminants from water using sludge-derived biochars: a review[J]. Journal of Environmental Management, 2020, 266: 110555.[3] Zhou, L., Liu, J., Luo, Z., et al. Adsorption of organic contaminants by sludge-derived hydrochars: Roles of adsorbent properties and solution chemistry[J]. Water Research, 2017, 125: 200-210.。
污泥活性炭的热解制备及应用研究进展
污泥活性炭的热解制备及应用研究进展污泥活性炭的热解制备及应用研究进展引言污泥是城市生活废水处理的产物，含有大量的有机物质和重金属离子等污染物。
传统的处理方法往往无法彻底去除污泥中的这些有害物质，会造成二次污染的隐患。
活性炭作为一种能够吸附有机物质和重金属离子的有效材料，逐渐受到人们的关注。
本文将对污泥活性炭的热解制备及应用进行综述。
一、污泥活性炭的制备方法1. 物理热解法物理热解法是将污泥样品通过高温处理，使其转化为活性炭。
常用的物理热解方法有高温燃烧、高温蒸汽处理等。
这些方法能够有效去除污泥中的有机物质和水分，使得污泥得到破坏和膨胀，生成具有活性的炭材料。
2. 化学热解法化学热解法是在物理热解的基础上，引入化学物质进行处理。
常见的化学热解方法有碱熔法、酸处理法等。
这些方法能够在高温条件下，促使污泥中的有机物质和重金属离子转化为可吸附的物质，并且能够调控活性炭的孔径和孔隙结构，提高其吸附性能。
二、污泥活性炭的应用1. 水处理污泥活性炭广泛应用于水处理领域，主要用于去除水中的有机物质、异味物质和重金属离子等。
由于其具有较大的比表面积和孔隙结构，能够有效吸附污染物质，使得水质得到净化和提升。
2. 空气净化污泥活性炭还可以用于空气净化领域。
它能够吸附空气中的有害气体和异味物质，如二氧化硫、甲醛等。
通过调节活性炭的孔径和孔隙结构，可以提高其去除空气中有害物质的效果。
3. 废气处理在工业生产中，常常会产生大量的有害气体和污染物。
污泥活性炭可以作为吸附剂，用于废气处理领域。
它能够快速吸附废气中的有机物质和重金属离子，达到净化废气的目的。
4. 能源回收污泥活性炭在热解制备过程中，产生的热能可以被回收利用。
通过高温燃烧，可以将污泥转化为炭燃料，进一步提高资源利用效率。
结论污泥活性炭作为一种有效的吸附材料，已经广泛应用于水处理、空气净化、废气处理等领域。
不同的制备方法和处理条件会对活性炭的吸附性能产生影响。
因此，在进一步的研究中，需要探索更为高效的制备方法，并且优化其吸附性能，以满足不同领域的需求5. 土壤修复污泥活性炭在土壤修复中也有广泛的应用。
利用污泥制备活性炭及其吸附特性的研究进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第10期·3876·化 工 进展利用污泥制备活性炭及其吸附特性的研究进展张俊杰1，邵敬爱1，2，黄河洵3，安瑞3，金前争1，张世红1，陈汉平1，2（1华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室，湖北 武汉 430074；2华中科技大学能源与动力工程学院新能源科学与工程系，湖北 武汉 430074；3深圳市水务(集团)有限公司，广东 深圳518031） 摘要：污泥作为城市、工业活动的副产物影响人们生活和生态环境，而以污泥制备污泥活性炭的方式进行资源化利用，使得污泥活性炭作为一种低成本吸附剂可以有效吸附废水中污染物以及脱硫脱硝，从而达到“以污治污”的效果。
本文从污泥活性炭的制备方法、吸附特性和吸附反应模型3个方面对污泥制备活性炭研究进展进行综述，着重讨论了污泥来源、炭化方式、活化方式以及添加剂种类等因素对于污泥活性炭制备的影响，阐述了其对于金属离子、染料、抗生素等有害物的吸附特性，在此基础上，本文又列举了近些年污泥基活性炭在吸附过程中对于吸附等温模型以及吸附动力学模型的拟合情况。
同时本文指出目前研究局限于制备追求比表面积的活性炭，而且该技术仍存在技术工艺成本较高的问题以及二次污染风险，对研究方向作出展望，即应结合根据不同的污泥来源，选取合适的制备方式以及应用领域。
关键词：污泥；活性炭；制备方法；吸附应用中图分类号：X703 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2017）10-3876-11 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0193Review on the preparation of activated carbon from sludge and itsadsorption characteristicsZHANG Junjie 1，SHAO Jingai 1，2，HUANG Hexun 3，AN Rui 3，JIN Qianzheng 1，ZHANG Shihong 1，CHEN Hanping 1，2（1State Key Laboratory of Coal Combustion ，School of Energy and Power Engineering ，Huazhong University of Scienceand Technology ，Wuhan 430074，Hubei ，China ；2Department of New Energy Science and Engineering ，School of Energy and Power Engineering ，Huazhong University of Science and Technology ，Wuhan 430074，Hubei ，China ；3ShenzhenWater Group ，Shenzhen 518031，Guangdong ，China ）Abstract ：As a by-product of civil and industrial activities ，sludge influences people's life and theecological environment greatly. The preparation of activated carbon from sewage sludge can solve this problem ，which also makes it possible to fight against pollution by means of pollution. The activated carbon derived from sewage sludge is a kind of low-cost adsorbent ，which can effectively adsorb pollutants in wastewater ，desulfurization and denitrification. This paper reviewed the research progress of sewage sludge based activated carbon through three main areas ：preparation ，adsorption properties and adsorption models. The effects of the sludge source ，carbonization ，activation and additives on sludge activated carbon preparation were discussed. The adsorption properties for metal ions ，dyes ，antibiotics and other harmful substances were elaborated. On this basis ，this paper also listed the理与污染物控制。
污泥活性炭吸附剂材料的制备及其在废水处理中的应用
污泥活性炭吸附剂材料的制备及其在废水处理中的应用污泥活性炭吸附剂材料的制备及其在废水处理中的应用一、引言随着工业化进程的加快和人们生活水平的提高，废水处理成为了一个日益重要的环保问题。
废水中的有机污染物、重金属离子等物质对人体健康和环境造成严重威胁，因此需要寻找高效的废水处理方法。
活性炭吸附剂材料作为一种有效的废水处理技术，在净化废水中发挥着重要的作用。
污泥活性炭吸附剂材料的制备及其在废水处理中的应用研究，对于解决环境污染问题具有重要意义。
二、污泥活性炭吸附剂的制备方法1. 污泥的处理污泥是废水处理过程中产生的固体废物。
在制备污泥活性炭吸附剂材料之前，需要对污泥进行处理。
污泥处理包括污泥的浓缩、干化和破碎等过程。
浓缩可以通过离心机、压滤机等设备进行；干化可以利用热风干燥器等设备进行；破碎可以通过破碎机进行。
经过处理后的污泥具有较高的炭化效果，适合制备活性炭吸附剂。
2. 活化炭制备制备活性炭吸附剂的关键步骤是活化炭的制备。
活性炭是一种具有很大比表面积和丰富的孔隙结构的材料，可以有效吸附废水中的有机物和重金属离子。
常见的活化炭制备方法有物理法、化学法和物化法等。
物理法主要是利用高温炭化和活化剂处理，不利用化学试剂，具有较好的环保性；化学法主要是利用化学试剂和活化剂进行处理，可以得到具有特定孔隙结构的活性炭；物化法是物理法和化学法的综合应用，可以得到具有较大比表面积和丰富孔隙结构的活性炭。
3. 活性炭与污泥的复合制备污泥与活性炭的复合制备是一种常见的制备污泥活性炭吸附剂材料的方法。
将事先处理好的污泥与活性炭进行混合，并通过热压、化学交联等方法使其成为一体。
这样制备出的污泥活性炭吸附剂材料具有污泥和活性炭的优点，可以更好地吸附废水中的有机物和重金属离子。
三、污泥活性炭吸附剂的应用1. 废水处理污泥活性炭吸附剂材料在废水处理中广泛应用。
通过将污泥活性炭吸附剂材料添加到废水中，它可以吸附废水中的有机物和重金属离子，提高废水的净化效果。
污水处理中生物质炭的应用研究
污水处理中生物质炭的应用研究污水处理中生物质炭的应用研究污水处理是解决城市污水排放问题的重要环节。
近年来，生物质炭作为一种新兴材料，被广泛应用于污水处理中。
本文将介绍生物质炭的制备方法及其在污水处理中的应用研究。
1. 生物质炭的制备方法生物质炭是通过将生物质原料进行高温热解、炭化得到的一种碳材料。
目前，常用的生物质炭制备方法主要有碳化、热解和活化等。
其中，碳化是将生物质原料放入密闭容器中，在高温条件下进行热解，产生固体炭。
热解是将生物质原料置于一定温度下进行加热，使其分解生成热解气体，再通过离子交换树脂捕集其中的有害物质，并得到固体产物生物质炭。
活化是在一定温度和气氛下，对已经制备好的碳材料进行处理，增加其孔隙结构和比表面积，提高吸附能力。
2. 生物质炭在污水处理中的应用研究2.1 污水净化生物质炭具有良好的吸附性能，可以吸附并去除污水中的有机物、重金属离子等。
研究表明，生物质炭对污水中的重金属离子具有较高的吸附能力，可以有效净化污水中的有毒物质。
此外，生物质炭还可以调节污水中的pH值，使其处于适宜的范围，提高其他污水处理工艺的效果。
2.2 污泥处理污水处理中产生的污泥是一种具有高含水率和高有机物含量的残余物质，处理难度较大。
研究表明，生物质炭可以作为污泥的添加剂，通过吸附有机物质和减少污泥中的水分含量，提高污泥的干化性能和减量效果。
此外，生物质炭的添加还可以调节污泥的微生物群落结构，促进污泥的降解、转化和资源化利用。
2.3 生态工程生态工程是一种使用生态系统原理和方法进行环境保护和修复的工程技术。
生物质炭作为一种具有吸附性能和调节作用的材料，可以在生态工程中发挥重要作用。
研究表明，生物质炭可以作为植物的生长介质，提供植物生长所需的水分和养分，并调节土壤酸碱度，改善土壤条件。
此外，生物质炭还可以作为土壤改良剂，改善土壤结构和水保持能力，减少土壤侵蚀和水土流失。
3. 生物质炭应用研究的展望目前，生物质炭在污水处理中的应用研究已取得一定进展，但仍存在一些问题亟待解决。
污泥生物炭制备及应用研究进展
污泥生物炭制备及应用研究进展污泥是活性污泥法处理污水的副产物,含重金属元素、营养元素和致病微生物等。
随着污水处理厂数量的增多,污泥的产量也呈现出递增的趋势。
2015年《水污染防治行动计划》对污泥的处理处置工作提出了明确目标:截至2020年底,地级及以上城市污泥无害化处理处置率应达到90%以上。
与发达国家污泥同步处理的现状相比,我国的废弃污泥不能及时得到有效利用使得大量污泥没有得到资源化处理,对环境造成二次污染。
我国2018年上半年1800万t市政污泥的利用方式[1]见图1。
施污入土虽能实现污泥资源化,但污泥中重金属及病原菌并未得到有效去除,安全性堪忧[2-3]。
污泥炭化过程能使污泥中的病原菌和致病微生物在高温环境中被杀死;污泥的热解可使重金属残渣态含量增加。
污泥热解前后重金属残渣态含量对比[4]见图2。
由此看出,以污泥为原料制备生物炭可实现污泥稳定化和无害化。
污泥生物炭可广泛用于制备吸附材料[5]、催化剂[6]、土壤改良剂[7]和储能材料[8],实现污泥资源化。
相关研究表明,通过热解污泥能够有效杀死致病微生物,且热解固态产物———生物炭性质稳定,应用安全,具有高利用价值。
本文将热裂解法的制备条件对污泥生物炭性质影响进行归纳总结,讨论污泥生物炭制备吸附材料、催化剂和土壤改良剂等应用现状,以期为污泥生物炭的应用奠定基础。
1热裂解法制备污泥生物炭热裂解法制备污泥生物炭是指将预先干燥的污泥放置在无氧或缺氧环境中进行高温加热,最终得到固体炭黑的方法[9]。
优势为操作系统封闭,污泥减容率高,无污染气体排放,且产物也具有极大研究价值[10]。
根据热解温度与升温速率可将热裂解碳化过程分为慢速裂解法、中速裂解法、快速裂解法、闪速裂解法和气化等[11]。
以是否添加活性剂,将污泥生物炭分为两类,即污泥生物炭(以下简称“污姬江浩1,2,胥思勤1,2(1.贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室,贵州贵阳550025;2.贵州大学资源与环境工程学院,贵州贵阳550025)收稿日期:2020-09-21;修回日期:2020-09-28作者简介:姬江浩(1994—),男,河南洛阳人,在读硕士,主要从事土壤污染防治研究,E-m ai l:j j h543652903@。
制药污水处理厂污泥制活性炭的研究
制药污水处理厂污泥制活性炭的研究本实验对制药污水处理厂污泥制活性炭的工艺进行研究。
污泥；活性炭；研究污泥是由水和污水处理过程所产生的固体沉淀物质[1-5]。
污泥是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体污泥污泥等组成的极其复杂的非均质体。
污泥有机物含量高，容易腐化发臭，比重较小，呈胶状液态[6-11]。
本实验对制药污水处理厂污泥制活性炭的工艺进行研究。
1.材料与方法1.1污泥来源本研究用污泥取自某药厂污水处理厂，该厂采用UASB厌氧+生物接触氧化法处理制药废水，产生的污泥挥发份和含碳量均较高。
1.2试剂与仪器氯化锌（湖北信河化工有限责任公司）、可溶性淀粉（天津市天一达化工有限公司）、重铬酸钾（天津金汇太亚化学试剂有限公司）、盐酸（天津市天一达化工有限公司）、硫酸（天津市天一达化工有限公司）、碘化钾（天津市天一达化工有限公司）、碘（天津金汇太亚化学试剂有限公司）、硫代硫酸钠（天津市天一达化工有限公司）、硫酸银（湖北信河化工有限责任公司）、硫酸亚铁铵（天津市天一达化工有限公司）、邻菲哕啉（湖北信河化工有限责任公司）、硫酸汞（天津市凯信化学工业有限公司）、电热鼓风干燥箱（北京鸿达天矩试验设备有限公司）、马弗炉（郑州马弗炉万博制造有限公司）、瑞士梅特勒-托利多MS精密天平（梅特勒-托利多中国公司）、振荡器（北京晶圆智通科技有限公司）。
1.3制备工艺将污泥干燥，经粉碎、筛分后加入果壳，置于氯化锌溶液中浸泡一天，干燥，放入马弗炉中，在隔绝空气的情况下进行活化炭化。
冷却后，用热的10%盐酸清洗5次，再用热蒸馏水清洗5次，干燥至恒重即得成品。
选取固液比、活化剂浓度、活化温度及活化时间4个影响因素探寻实验的最佳工艺条件[12]。
分别采用氯化锌浓度为20%、30%、40%、50%，活化时间为20分钟、30分钟、40分钟、50分钟，活化温度500摄氏度、550摄氏度、600摄氏度、650摄氏度，固液比为1：1、1：2、1：3、1：4进行正交实验。
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科技大学高新学院结课论文科目：化工安全：泽根学号：1204060229班级：安单1201污泥制备活性炭及其应用研究[摘要]国污水处理事业的迅猛发展使得城市污水污泥数量与日俱增。
若污泥处理处置不当，必将造成严重的二次污染。
因此必须高度重视污水污泥的科学处理处置问题。
分析污泥的来源与组分，对污泥制备活性炭的国外研究现状及实际应用进行研究，提出了污泥制备活性炭目前存在的问题。
近年来，活性炭在环境保护领域的应用越来越广泛，吸附工艺也越来越成熟，同时活性炭的需求量也越来越大。
我国是活性炭生产大国，1997年活性炭产量仅次于美国，位居世界第二。
但是我国的活性炭质量一直都比较低，并且以煤和木材为原材料的话活性炭加工工艺对环境破坏非常大。
而城市污水处理厂大规模兴起和生物处理发的迅速发展，必将产生大量活性污泥。
作为污水处理的副产物，城市污泥是一类特殊的固体废物，其产生量大，成分复杂，由胶体、无机颗粒、有机残片、细菌菌体等组成，是组成非常复杂的非均质体，含有60%～80%的有机物，被世界水环境组织命名为“生物固体”，表明了污泥具有资源化的潜质。
将污泥制成活性炭是很有发展前景的污泥资源化的处置方式之一，它在保证了污泥不会造成二次污染的基础之上，还能制得活性炭吸附材料。
1污泥的来源与组分从元素的角度来讲，污泥中的有机物主要包含碳（C）、氢（H）、氧（0）、氮（N）、硫（S）、氯（C l）等六种元素。
从化学组成的角度来讲，污泥中的有机物组成包含毒性有机物、有机生物质和有机官能团化合物和微生物。
污水处理厂的剩余活性污泥的主要组成成分为有机物，粗蛋白质大概占60%～70%，碳水化合物大约占25%左右，其无机灰分的含量仅为5%左右。
2污泥制备活性炭的国外研究现状污泥基活性炭的活化方法主要有物理活化、化学活化和化学-物理联合活化等。
2.1物理活化法物理活化法主要包括直接热解法和气体活化法。
2.1.1直接热解法直接热解法是指在氮气气氛的保护作用下，将污泥置于电阻炉中，将污泥加热至热解温度后保持恒温一段时间，再经后续处理得到粉末状污泥基吸附剂。
F a n等利用X X市污水处理厂产生的厌氧消化污泥为原材料，用氮气作保护气，以15℃/m i n的升温速率升至500℃，并在此温度下直接热解3h，制得的污泥基活性炭主要以中孔和大孔为主。
新加坡学者L u等采用直接热解法制备污泥基吸附剂，由研究可以得出，在较低的温度围，随着热解温度的升高与停留时间的延长，污泥基吸附剂的比表面积也呈现出逐渐增加的趋势；当温度在550～650℃之间时，随着热解温度的升高，其比表面积却呈现出了下降的趋势；当热解温度超过850℃以后，比表面积逐渐减小。
2.1.2气体活化法气体活化法制备污泥基活性炭是指先对污水污泥直接进行高温热解，然后利用水蒸汽、C O2、O2等活化气体，在600～1200℃下对碳进行弱的氧化作用，疏通材料的孔径，使其发生造孔与扩孔的现象，进而形成碳基吸附剂的多孔微晶结构。
有研究结果表明，热解温度、热解时间和气体流量会影响污泥基吸附剂的孔径分布，改变活化气体中C O2与H2O比例可以控制吸附剂的孔径分布。
J i n d a r o m等利用污泥制备活性炭吸附材料，采用二氧化碳气体作为保护气体，于750℃下活化30m i n，升温速率为20℃/m i n，制得的污泥基活性炭的比表面积为61m2/g。
Mén d e z等利用污水处理厂产生的厌氧与好氧消化污泥作为原材料，采用气体活化法制备污泥基活性炭。
在隔绝空气的条件下采用氮气作为保护气，在450℃下热解1h，制得的污泥基活性炭的比表面积分别为16m2/g和81m2/g。
为了进一步提高污泥基活性炭的吸附性能，在N2和O2的混合气流下，以10℃/m i n的升温速率升温至275℃，并在此温度下活化4h，其中，O2与N2的体积比为1：29，流量为150m L/m i n。
碳化-气体活化后的污泥基活性炭的比表面积分别增加至102m2/g和105m2/g。
由此实验结果可以得出，气体活化法可以显著的提高两种污泥基活性炭的比表面积值，其中对于厌氧消化污泥制备的污泥基活性炭吸附性能的提高效果更为显著。
2.2化学活化法化学活化法对于制备高比表面积污泥基吸附剂具有显著优势，目前采用的化学活化剂主要有H2S O4、H3P O4、Z n C l2、N a O H和K O H 等。
在污泥的热解工艺中，由于污水污泥的来源和特性不同，活化剂的选择显得非常重要，选择出合适的化学活化剂不仅可以提高污泥基吸附剂的产率与碳含量，还可以缩短制备过程中的活化时间，更可以大幅度的提高污泥基吸附剂的吸附性能。
2.2.1硫酸活化法目前，国外大多数的采用硫酸作为活化剂制备污泥基吸附剂研究均采用先将污泥在各种不同浓度的H2S O4溶液中浸渍24～48h，然后在N2氛围下热解一定时间，热解温度对制得的污泥基吸附剂的比表面积会产生一定的影响。
B a g r e e v等采用肥料厂产生的含水率为5%的污泥作为原材料，于300℃下制备的污泥基吸附剂比表面积值很低，仅为26m2/g；当活化温度增加到600℃时，污泥基吸附剂的比表面积有了明显的提高，由原来的26m2/g增加到了170m2/g。
Z h a n g等利用有机污泥制备污泥基吸附剂，当热解温度为650℃、热解时间为60m i n时，实验测得污泥基吸附剂的比表面积为408m2/g，为直接热解法制备的污泥基吸附剂的2.97倍。
由二者的对比可以得出，污水污泥的来源和特性对于污泥基吸附剂的比表面积有很大的影响，采用H2S O4作为化学活化法制得的污泥基吸附剂吸附性能明显优于直接热解法和气体活化法。
2.2.2氯化锌活化法采用Z n C l2作为化学活化剂制备污泥基吸附剂是目前国外研究常采用的方法之一。
在高温热解活化过程中，Z n C l2主要起润涨、脱水以及缩合的作用，对纤维素的降解产生促进作用，避免热解过程中焦油的产生以提高吸附剂含碳量，从而制备具有孔隙结构发达的吸附剂。
当Z n C l2浓度较小时，污泥基吸附剂主要孔隙结构是微孔，随着氯化锌浓度的增大，微孔逐渐转变为中孔。
过长的浸渍时间和过大的浸渍浓度会导致微孔变成中孔甚至形成大孔。
有研究表明，较高的氯化锌浓度可以提高污泥基吸附剂的产率。
采用氯化锌作为化学活化剂可以制得比表面积较高的污泥基吸附剂。
Z n C l2对污泥的化学活化作用很明显，是一种效果很好的化学活化剂。
制得的污泥基吸附剂中含有的氯化锌晶体可以通过酸洗和水洗去除。
2.2.3磷酸活化法磷酸作为活化剂时，在活化过程中同时起到脱水和酸催化的作用。
采用H3P O4作为化学活化剂，活化温度650℃下制得的污泥基吸附剂的比表面积为289m2/g。
但是，磷酸具有很强的腐蚀性，会严重的腐蚀设备，因此限制了它在工业化生产中的应用，而且，采用磷酸作为化学活化剂时，所采用的污泥的化学成分有一定的限制。
2.2.4氢氧化钾活化法K O H作为活化剂时，在氧化反应中其自身具有一定的催化作用。
有研究表明，在采用“碳化-浸渍活化”两段法制备污泥基吸附剂的过程中，采用K O H作为化学活化剂时，污泥基吸附剂的比表面积较高。
一般认为，K O H 的活化原理为：4K O H+C→K2C O3+K2O+2H2R ód e n a s等采用“碳化-浸渍活化”两段法制备污泥基吸附剂，其比表面积为1900m2/g。
其中，碳化阶段制得的污泥基吸附剂的比表面积为7m2/g，而经过K O H活化后制得的污泥基吸附剂的比表面积增加了大约270倍。
由此可以得出，K O H作为化学活化剂制备的污泥基吸附剂的比表面积较高，其造孔效果明显。
黄正宏等采用K O H作为化学活化剂制备粘胶基活性炭纤维，实验结果表明：试验中所采用的两种活化方法制备的粘胶基活性炭纤维均以微孔为主，但是，K O H活化制得的粘胶基活性炭纤维的孔径分布不同于其他方法制备的粘胶基活性炭纤维，具有更窄的孔径分布。
总之，不同的化学活化剂在活性炭吸附材料的制备过程中所起的作用是不同的。
目前，H2S O4、Z n C l2应用的最多，H3P O4和K O H应用的相对少一些。
2.3化学物理联合活化法化学-物理联合活化法是指将化学活化法与物理活化法有效地结合起来，通过调整活化气体流量以及污泥与活化剂的质量比来获得满意的污泥基活性炭。
由化学活化法制备的活性炭以微孔为主，由物理活化法制备的活性炭主要是多孔微晶结构，由化学-物理联合活化法制备的污泥基活性炭以中孔为主，比表面积大，而且表面形成了特殊化学官能团。
3污泥基活性炭的实际应用污泥基活性炭的吸附性能良好，但是由于污泥基活性炭中含有重金属以及其比表面积的限制，目前主要应用于环境污染控制领域，主要集中在废水和废气的治理方面。
3.1在废水处理中的应用目前，污泥基活性炭在废水处理方面的应用主要包括以下几个方面：吸附废水中的重金属离子，吸附废水中的染料，吸附苯酚或苯酚类化合物，在“活性污泥―活性炭粉末”处理工艺中的应用，吸附其他污染物，如C O D、苯甲酸、四氯化碳等。
在利用污泥基活性炭吸附废水中的各种污染物时，不仅要考虑污泥基活性炭的孔径结构和比表面积，同时还要考虑其表面官能团的化学作用。
方平等采用Z n C l2作为化学活化剂对污泥进行高温热解制备污泥基活性炭，并将其应用于废水中P b2+的去除。
O t e r o等利用污泥制备活性炭，并对此活性炭去除有机废水中水晶紫（C16H8N2O8S2）、靛青红（C25H30C l N3）和苯酚等三种污染物的效果进行了研究。
还有研究将污泥基吸附剂应用于废水中苯酚的去除，实验结果表明，当苯酚的浓度在100m g/L～2000m g/L围，吸附剂的质量浓度为0.5%，温度为25℃时，苯酚的平衡吸附容量为55m g/g，吸附平衡时间为4h。
3.2污泥基活性炭在废气处理中的应用目前，污泥基活性炭在废气处理中主要应用于恶臭气体H2S、二氧化硫等气体的去除。
污泥基活性炭吸附去除H2S的主要机理为污泥基活性炭表面附着的一些金属氧化物对于H2S转化为S单质的催化氧化作用，主要与污泥基活性炭表面的空隙结构和污泥基活性炭表面催化剂的分布、位置及其与活性炭的结合方式有关，其中污泥基活性炭表面的空隙结构决定了反应产物固态硫的存储和转移，后者则决定了催化反应发生的程度。
中孔结构较为发达的污泥基活性炭有利于氧化产物固态硫的储存，而且污泥基活性炭表面的金属氧化物有催化氧化作用，因此，对于H2S气体的去除，污泥基活性炭比商品活性炭更具有优势。
有研究表明，当污泥基活性炭用于去除H2S时，其吸附容量为商品活性炭的2～3倍，平均100g的污泥基活性炭就可以吸附10g H2S气体。