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印染污泥基炭材料制备及其对疏浚余水中溶解性有机质的吸附特性研究

吴金亮  何航  黄佳音  陈益人  张伟军  王东升  
【摘要】:以印染污泥为原料,在650℃无氧条件下热解制备了印染污泥基炭材料(DSC),并采用SEM、XPS、FT-IR和BET等手段表征了DSC的理化性质;将DSC应用于疏浚余水的深度处理,研究了DSC对疏浚余水中溶解性有机物质(DOM)的吸附特性,并结合吸附动力学模型解析其吸附过程;利用紫外-可见光谱(UV-VIS)、荧光光谱和高效体积排阻色谱(HPSEC)分析,探究疏浚余水中DOM的迁移转化规律。结果表明:印染污泥基炭在热解后获得了较大的比表面积和丰富的孔隙结构,吸附点位增多,且随着有机物的分解,印染污泥基炭表面C—H、■结合比降低、C—C、C—O结合比增加,芳香化程度增加,同时印染污泥基炭表面呈现高度疏水性,有利于吸附点位暴露;DSC对疏浚余水中DOM有良好的吸附性能,尤其是芳香类蛋白和富里酸类物质,其最大吸附量达18.53 mg/g; DSC对疏浚余水中DOM的吸附过程遵循准二级吸附动力学方程,以化学吸附为主;DSC对疏浚余水中DOM的吸附机理主要涉及孔隙填充、氢键结合、π-π共轭效应和疏水作用。该研究结果可为印染污泥后续资源化利用和降低疏浚余水的有机负荷提供依据。

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