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当代化工研究
ea
技术应用与研究
污泥光催化剂
负载纳米TiO.
的制备及应用*庞浩亮田宇杰
王孟迪
（山东农业大学山东271018）
2016-12
摘要：以纳术TiO和焦化良水污泥为原料，ZnCI,为活化剂，一步法制备AC一TiO，。以罗丹明B为目标污染物进行光催化去除实验，考象了活化剂浓度、团液比、热解温度、热解时间等对AC-T0,催化性能的影响。实验结果表明，污泥基催化剂制备条件为ZnC,的浓度4,5ml/L、热解温度为400"C，热解时间为90min，图流比为1：2，Ti0,与污泥比值为1：10时，对多丹明B的光催化去除率量高，达到了98.16%。由ss估计平均值可将污混基催化剂的录佳制务条件为ZnC,的流度4，5mol/L、热解温度为550C、热解时间为60min，固流比为1：2、Ti0，与污泥比值为
1：5。通过ps第三美平方和分析，各因素对催化剂性能影响性度为：T0,与污混比值>Zn,度>围液比>热解温度>热解时间。关键词：制余污泥；TiO：复合光催化制；多开明B；光降解率
中图分类号：T
文献标识码：A
PreparationandapplicationofphotocatalystfromsludgeloadedNano-Tio,
Pang Haoliang.TianYujie,Wang Mengdi
(Shandong Agricultural University, Shandong, 271018)
Abstracf: AC-TiO, was prepared by one-step method rsing dewarer shudge of coking wastewater and nano-TiO, as raw material, ZnCI, as activafor: Using Rhodamine B as targel contaminanms, photodegradation experiments studied the effecr of the concentration of the activator, pyrolysis femperafare, pyroysis time, solid-liquid ratio and otherfacfors on cafalytic acfivity of.AC-TiO, Experimental resarlts show that while the preparatiot conditions of catalysts of shardge were zhe concenfration of ZnCI, of 4.5mol/L, pyrolysis lemperatere of 400°C, pyrolysis time of 90min, solid-liqiid ratio of I:2, ratio of TiO, and sludge of I: J0, zhe photocatalyric removal eficiency of AC-TiO, to Rhodamine B was highesr, reaching 98. 16% By SPSS estimdled average walte, rhe oprimum preparationt conditions of catalysrs of shtdge were rhe conceniration of ZnCI, of 4.5mol/L, pyrolysis temperatar2 of 550°C, pyrolysis time of 60min, solid-liquid ratio of I:2, ratio of TiO, and sladge of I:5. Through the bype Ill sums of squrares of spss analysis, zhe impacf of various factors on cafalysts performance: ratio of TiO, and shardge > the concemrartion of ZnCI, > solid-liquid ratio > pyrolysis temperatar2 > pyrolysis time
Key words:ercess sladge; TiO,; composite phofocalalysr; Rhodamine B; phofodegradarion rate
在城市化和工业化快速发展的今天，污水厂污泥的产生、储存、处理及资源化利用过程中均可能危害环境。同时伴随若污泥海洋处理的禁止以及产格填理标准、农用标准的制定与实施，污泥的管理已经成为一个世界性的社会和环境问题。采用传统的处置方法，如土地填埋、楚烧等方式进行处理，相对于当今越来越严格化的环境标准，显然是不合适的。同时，随着资源短缺的加剧，人们开始寻找新的资源，而污泥由于其有机物、营养元素含量高等优点而日益受到关注。因此，如何解决污泥问题，并使其化度为宝，是一个具有重要意义的课题。
活性污泥是指活性污泥法处理工艺中，二沉池产生的沉淀物，扣除回流的那部分，剩余的部分称为利余活性污泥。其中含有大量的水分、有机物、N、P等营养元素，以及重金属、病原菌等有害物质，同时富含有机碳，成分、产量高且易于获得，在适当条件下通过热解，可以使之转化为活性炭。
活性炭由于其独特的物理化学结构，其具有很强的吸附
性能，同时也是理想的催化剂教体，被经常用于环境污染治理，是一种环保型吸附剂。但是，目前来看，商品活性炭通带由价格昂责的原材料制备，诺如木材、稻壳或者煤炭、沥青等，生产成本较高，限制了其应用范围。
于是，由利余污泥制备污泥基活性炭催化剂的方法，因为原材料充足易得、价格低廉、绿色无害，成本低于商品万方数据
活性炭，又为污泥的最终处置提供了一种资源化利用的新途径，而日益受到青咪。
其过程为污泥经过干燥脱水、粉碎和筛滤等过程变为细
小的污泥赖粒，然后采用化学药品漫溃法，对该额粒在一定温度下进行活化。之后进行烘干，再在空气中暴露一段时间后，在情性环境下热解。最后再经过进一步的处理后，即制得高效的炭质催化剂。其制备过程与化学活化法制备污泥吸附剂大致相同，其主要区别就在于活化剂成分的不同。而活化剂的成分是决定此类催化剂效果的首要因素。
本课题以剩余活性污泥为催化剂载体，选择过渡、纳米金属（TiO，》作为活化剂和催化剂的活性组分，联合单因素实验研究活化方法、污泥与活化剂的比例（固液比）、热解温度、热解时间等，对本课融所制备的催化剂催化罗丹明B 染料废水脱色率的影响，确定最佳制备工艺，并对催化剂进行了应用分析及前景展望。旨在制备一种污泥基活性炭催化剂，为剩余污泥的资源化再利用和印染度水的处理提供一种
新思路。 1.实验部分
(1)材料和仪器
剩余污泥粉末、纳米TiO。（加入它是为了进一步引入能化活性物质，因为只靠污泥中原有的微量金属元素催化效果不是很理想。但是加入TiO,后就能在催化剂的表面及孔内壁