活性污泥水热碳化法制备磁性炭及对水体Cd 2+ 及Pb 2+ 的去除

以含有FeSO4的活性污泥为原料，采用水热碳化法，在220℃，4 h条件下，制备得到磁性炭（Fe-SSBC），并实现污泥减量。以Cd2+和Pb2+为模型污染物，探究了Fe-SSBC的投加量、起始酸碱度对Cd2+和Pb2+吸附的影响以及吸附机理。采用元素分析（EA）、X射线能谱分析（EDS）、傅里叶红外光谱分析（FTIR）、比表面积（BET）、X射线光电子能谱分析（XPS）、磁滞回线对样品进行表征。研究结果表明：在投加量为0.2 g，pH为5的条件下，Fe-SSBC对Cd2+的吸附效果最好，在10 h后去除率接近100%；投加量为0.3 g，pH为6时，对Pb2+的吸附效果最佳，在8.5 h后Pb2+去除率接近100%。Fe-SSBC对Cd2+和Pb2+的吸附动力学拟合结果更符合准二级动力学模型，Langmuir吸附等温线模型能够更好地反映Cd2+和Pb2+在Fe-SSBC上的单分子层吸附，化学吸附为控制吸附过程，同时存在物理吸附。制备磁性炭在实现污泥减量的同时，具有有效去除水中Cd2+和Pb2+的作用。