1979
2019-06-02
??隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市人口的日益增長(zhǎng)，固體廢棄物的產(chǎn)量不斷增加。垃圾填埋法是目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的一種固體廢物處置技術(shù)。然而在垃圾填埋過程中，會(huì)有大量的滲濾液產(chǎn)生。滲濾液是指在垃圾填埋過程中，由于發(fā)酵和降水的沖刷、地表水和地下水浸泡而濾出的高濃度污水。如果這些滲濾液不經(jīng)過合理的處理直接排放，將對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康造成威脅。由于滲濾液中存在一些難降解的有機(jī)物質(zhì)，因而傳統(tǒng)的生物處理法不適合該類有機(jī)物質(zhì)的處理。因此，物理化學(xué)技術(shù)如離子交換、膜過濾和吸附法在滲濾液處理中表現(xiàn)出了優(yōu)勢(shì)。近年來，活性炭吸附法引起了許多研究者的關(guān)注。而且這種以農(nóng)業(yè)廢棄生物質(zhì)制備的活性炭處理廢水有利于可持續(xù)化學(xué)的發(fā)展和環(huán)境的保護(hù)。實(shí)現(xiàn)活性炭高效處理滲濾液，理解滲濾液的處理機(jī)制十分重要。但是，活性炭處理滲濾液的作用機(jī)制尚不清楚，尤其活性炭的結(jié)構(gòu)對(duì)滲濾液處理的影響還需進(jìn)一步研究。
中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所在站博士后羅倚坪（合作導(dǎo)師：研究員劉曉風(fēng)）開展了以磷酸為活化劑從稻殼渣中制備的活性炭處理垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的研究。通過評(píng)價(jià)滲濾液的色度、污染物移除率、COD移除率以及NH4+-N移除率等，考察不同處理方法制備的碳樣品在滲濾液處理中的性能情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與沒有經(jīng)過磷酸活化制備的碳樣品相比，磷酸活化制備的活性炭更能有效地處理垃圾填埋場(chǎng)滲濾液。當(dāng)磷酸與碳的質(zhì)量比大于2時(shí)，制備的活性炭在滲濾液處理過程中表現(xiàn)出較好的性能，即色度（100%）、污染物（>90%）、COD (~80%)和NH4+-N (100%)移除率較高。通過動(dòng)力學(xué)研究表明，磷酸活化制備的活性炭處理滲濾液的過程符合假二級(jí)動(dòng)力學(xué)和Langmuir吸附模型，其吸附過程先由外部粒子擴(kuò)散控制，再被內(nèi)部粒子擴(kuò)散控制。在活性炭處理滲濾液的過程中，吸附的主要有機(jī)化物是腐殖酸類物質(zhì)，并且強(qiáng)調(diào)了活性炭中形成的磷物種的作用?；钚蕴恐行纬傻牧孜锓N可有效地調(diào)整和控制活性炭的特性和結(jié)構(gòu)，從而使活性炭中形成的微孔結(jié)構(gòu)利于吸附腐殖酸類物質(zhì)。除了活性炭的孔特性外，發(fā)現(xiàn)活性炭中形成的磷物種與腐殖酸類物質(zhì)存在的氫鍵作用和p-p相互作用是有效處理滲濾液的重要因素。以上研究成果闡明了磷酸活化制備的活性炭高效處理垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的作用機(jī)制，以期為工業(yè)上高效處理廢水提供線索。
本研究得到了四川省科技計(jì)劃項(xiàng)目（No.2018JY0207）,中國(guó)博士后科學(xué)基金(No. 2018M631102)等支持，相關(guān)研究成果“The roles of phosphorus species formed in activated bio from rice husk in the treatment of landfill leachate”發(fā)表在“Bioresource Technology”期刊上。
磷酸活化稻殼渣制備活性炭處理滲濾液的作用機(jī)制
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