焦油渣与污泥基活性炭的制备及其处理煤化工废水研究

《焦油渣与污泥基活性炭的制备及其处理煤化工废水研究》是一篇关于利用工业废弃物制备高性能活性炭并用于处理煤化工废水的研究论文。该论文旨在探索一种环保且经济的方法，将焦油渣和污泥等固体废弃物转化为高吸附性能的活性炭材料，并评估其在处理煤化工废水中污染物的效果。

煤化工产业在能源生产中占据重要地位，但其产生的废水含有大量有机物、重金属及其他有害物质，对环境和生态系统构成严重威胁。传统的废水处理方法存在成本高、效率低等问题，因此开发新型高效吸附材料成为研究热点。本文提出了一种以焦油渣和污泥为原料制备活性炭的新方法，不仅解决了废弃物处置问题，还实现了资源的再利用。

论文首先介绍了焦油渣和污泥的基本性质，包括其化学组成、物理结构以及可能存在的污染成分。通过分析可知，焦油渣富含碳元素，具有较高的热稳定性；而污泥中含有大量的有机质和无机盐，二者均具备作为活性炭前驱体的潜力。为了提高吸附性能，研究者对这两种原料进行了预处理，如酸洗、碱洗及干燥等步骤，以去除杂质并改善孔隙结构。

在制备过程中，采用高温活化法是关键环节。通过控制活化温度、时间及活化剂种类，可以调控活性炭的比表面积、孔径分布及表面官能团含量。实验结果显示，当活化温度达到800℃以上时，焦油渣和污泥基活性炭表现出优异的吸附能力，其比表面积可达1200 m²/g以上，远高于传统活性炭材料。此外，通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）分析，进一步验证了活性炭的微观结构和晶体特性。

论文还重点研究了所制备活性炭对煤化工废水中典型污染物的吸附性能。实验选取了苯酚、氨氮、COD（化学需氧量）等常见污染物作为目标物质，通过吸附动力学和等温线实验，评估活性炭的吸附容量和速率。结果表明，活性炭对苯酚的吸附容量高达450 mg/g，对氨氮的吸附效率超过90%，显示出良好的应用前景。

为进一步探讨活性炭的实际应用价值，研究者还进行了再生实验，考察了活性炭在多次使用后的吸附性能变化。实验发现，在适当的再生条件下，活性炭的吸附能力可恢复至初始水平的80%以上，表明其具有良好的循环使用性能，降低了运行成本。

综上所述，《焦油渣与污泥基活性炭的制备及其处理煤化工废水研究》不仅提供了一种有效的废弃物资源化路径，还为煤化工废水治理提供了新的技术手段。该研究在理论和实践层面均具有重要意义，为推动环保技术的发展和实现可持续发展目标做出了积极贡献。