污泥-玉米秸秆热解制生物炭及其对Pb2+的吸附特性

摘要

开展了脱水污泥单独热解及其与玉米秸秆共热解(泥秆质量分别为9:1,8:2,5:5)制备生物炭吸附剂的研究.采用元素分析、扫描电镜和比表面积仪对4种生物炭的理化特性及微观形貌进行了全面分析.结果表明,在相同热解温度下,随着玉米秸秆掺杂量的增加,生物炭产率及灰分含量降低,全碳含量增加,pH值略有下降,生物炭比表面积和总孔体积增大,棒状残焦分布量增多,孔结构更加发达.生物炭对Pb2+的吸附动力学符合准二级动力学模型,吸附过程分为快反应和慢反应两个阶段,吸附实验前10 min的吸附量达到饱和吸附量的80％以上.Dubinin-A模型较好地描述了生物炭对Pb2+的等温吸附行为,4种生物炭对Pb2+的饱和吸附量大小依次为:SS-MT50％(44.8 mg/g)>SS-MT20％(38.1 mg/g)>SS-MT10％(30.7 mg/g)>SS(21.7 mg/g),表明污泥-玉米秸秆生物炭有作为重金属Pb吸附剂的潜力.