改性污泥焚烧灰渣吸附亚甲基蓝的实验研究(1)
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称取 适量经 １ ５℃左右 烘干 的污 泥焚烧 灰渣样 品分别 加 ０ 入 １ ｌ ． ｍｏ／ ５ Ｌ的硫酸一过硫酸铵溶 液，在 ６ ０℃下反应４ｈ 。反应 后样 品用蒸馏水洗至 用氯化钡 检验不 出硫酸根离子 为止 ， 滤 过
后 １０℃ 下 烘 干 ２ 后 备 用 。 ２ ４ｈ
６０
蓝染料的能力。本实验后面均取改性污泥焚烧灰渣进行实验。
２２ 振 荡时 间对 吸 附 的影 响 ．
在亚 甲基蓝 初始 浓度为 ５ ／ 、ｐ ０ ｍｇＬ Ｈ控制在 １、投加量 １ 为 ２ ／、温度控制在（【 １℃ 的条件下 ，振荡时 问对亚 甲基 ０ Ｌ ｇ ３） ） 士 蓝溶液 的吸 附影 响情 况见 图 １ 。
Ａ ｎ Ｅｘ ｒ ｍ ｅ ｔ ｌＳ ｕｄｙ ｏ ｈ ｄ ｏ ｐｔｏ ｏ ｒ ｙ ａ ｕ ｅ ｈｙ ｅ ｕｅｂｙ ｐｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｎ ｔ ｅ Ａ ｓ ｒ ｉ ｎ Ｐｒ ｐｅ ｔ ｂｏ ｔＭ ｔ ｌ ｎｅＢｌ
Ｓｌ ｇ ｎｃｎｅ ａ ｉ ｎ Ａｓ ｕｄ ｅＩ ｉ ｒ ｔｏ ｈ
２３ｐ ． Ｈ对 吸 附 的影 响
［ 金项 目］ 广 东省一 育部 产 学研合 作 专项 资金 （０ ８ ０ ０ Ｏ２ ３ 基 教 ２ ０Ｂ ９ ５０ ５） ［ 者简 介］ 陈敏 婷（９ ５） 作 １８一，女 ，广 东茂 名人 ，硕 士研 究 生 ，主要 研 究方 向为 固体废 弃 物处 理及 资 源综合 利 用 。
ａ ｓ ｒ ｔｏ ｏ ｈ ｒ ｌ ｉｅ ｃ ｎ ｉ ｅ ｔｄ ｗ ｉ ｎ ｍ ｕ ｒ ｈ ｏ ｙ ｄ ｏ ｐ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｏ ｓｓ ｎ ｅ ｔ Ｌａ ｇ ｓ ｌ ｔ ｈ ｉｔｅ ｒ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｌｄ ｅｉ ｃｎ ｒ ｔ ｎ ａ ｈ；ｍｅ ｈ ｌ ｎ ｌｅ；ａ ｓ ｒ ｔｏ ｒ ｐ ｒｙ；ｍｏ ｉｉａｉ ｎ ｙ ｒ ｓ ｓｕ ｇ ｎ ｉ ｅ ａｉ ｓ ｏ ｔｙ ｅ ｅｂ ｕ ｄ ｏ ｐ ｉ ｎｐ ｏ ｅ ｔ ｄ ｆｃ ｔｏ
脱 色 率 （ ＝ Ｃ — １Ｃ × ｏ ％ ％） （ｏＣ ） ｏ １ ０ ／
［ 收稿 日期］ ２ １—４ ０ ０００—８
（） １
看 出，反应 １ ｎ以内，亚 甲基 蓝脱色率随着振荡时间 ０ ｍｉ 延长而提高 ，１ ｎ以后 ， 荡时间对亚 甲基蓝的降解影响不 ０ｍｉ 振 大，２ ｎ内只提高 ０ ０ｍｉ ． ２％，而在改眭前最佳振荡时间 １０ｍｉ ２ ｎ 内 ，脱色率只提高 ２ ％，达 ９．１ ． ２ ０ ）％。实验 选择 １ ｒ ｎ 为 （ ０ ｉ作 ａ 吸附反应的最佳振荡 时间。
城 市污水处理 厂产 生的剩余污 泥的处理 一直 是环境保 护 的热点议题 。 些城 市采 用焚 烧方法进行处理 ， 有 虽然污泥容积 大大 减少 ，但 是 由于焚烧 后产 生的二次污 染物仍然危 害着 环 境。 二次污染物 中的污泥焚烧灰 渣因所含 有的重金属离子不利 于其处置 ， 而利 用污泥焚烧灰 渣治理废水 ， 使废水达到污水处 理排放标准 的同时， 使灰渣减 量和 无害化的资源化技术 ， 是现 在愈来愈受重视 的一个 研究方向 。 本实 验采用过 硫酸铵氧 化 的方法将污 泥焚烧 灰渣进行 改 性实验 ，通过对改性前 后污 泥焚 烧灰渣吸 附性能 的对 比分析 ，
Ｃｈｎ ） ｉａ
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ ｎ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｔ ｅ ａ ｓ ｒ ｔｏ ｒ ｐ ￣ｉ ｓ ｏ ｅ ｍ ｏ ｉ ｃ ｔｏ ｆ ｓｕ ｇ ｎ ｉ ｅ ａｉ ｎ ａ ｈ ｗ ｅｅ ｉ ｖ ｓｉ ａｅ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔ ｌ ．Ｔｈ ｅ ｕｌ ｈ ｗｅ ｈ ｓ ｒ ｃ ：Ｉ ｈ ａ ｅ ｈ ｄ ｏ ｐ ｉ ｍ ｐ ｏ ｅ ｅ ｆｔ ｄ ｆ ａ ｉｎ ｏ ｌｄ ｅ ｉｃ ｎ ｒ ｔ ｓ ｒ ｎ ｅ ｔ ｔ ｄ ｅ ｐ ｒｍ ｎ ａｌ ｈ ｉ ｏ ｇ ｙ ｅ ｒ ｓ ｔ ｓ ｏ ｄ ｔｅ ｓ
９ Ｏ
８ ５
１２ 实验试 剂 与仪器 －
过硫酸 铵（ ） ＡＲ ，亚 甲基蓝（ ｐ ，实验用水为蒸馏水 。 ｃ） 恒温振荡器 （ＨＡ— ） Ｓ Ｃ ，低速分离机（ Ｃ ８） ＫＤ 一０ ，分光光度计
（２ ） 。 ７ １等
８ Ｏ
斟
７ ５ ７ Ｏ
６５
１３ 改性污 泥焚 烧灰 渣 的制 备” ．
１４ 实验 方 法 ． 。 。
取 ５ Ｌ初始浓度为 的亚甲基蓝废水于容量为 １０ｍ ０ｍ ０ Ｌ 的 高 压 聚 乙烯 瓶 中 ，用 ００ ｌ 的 Ｈ ．１ ／ ｍｏ Ｌ ＮＯ３ Ｎａ Ｈ 调 节 溶 或 Ｏ 液的ｐ Ｈ，加 入质 量为 的污 泥焚烧 灰渣 ，在 温度为 的水 浴 中振 荡 吸 附 （ 率 为 ２ ０ｒ ｎ ，振 荡 一 定 时 间 后 取 样 离 心 频 ０ ／ ） ｍｉ 分离 。 离心液在亚 甲基蓝的最大 吸收波长 ６ ５ ｍｍ 处测定其 吸 ６
２４ 投加 量对 吸 附的影 响 ．
分别 以 ５ｇＬ ０ ／ ／ 、１ｇＬ和 ２ ／ ０ｇＬ三个不同投加量在 ２ ｎ ０ｍｉ 内对亚 甲基蓝溶液进行 吸附实验 ， 投加量对亚 甲基 蓝溶液 的吸 附影响情况见图 ３ 。
初 始浓 度／ｍｇＬ ） （ ・
图 ５ 吸 附 温 度对 吸 附 的 影 响
重点探讨 出其处理亚 甲基蓝废 水的工艺参数 的控制 。
１材料仪器与方法
１１ 原料 ．
广州市沥浯污水处理厂脱水 后污 泥 ， 经风干、粉碎和研磨 处理 ，其成分如表 １ 所示 。
表 １ 污泥成分
Ｔ ｂ １ Ｃｏ ｐ ｓｔ ｎ ｆｓ ｄ ｅ ａ ． ｍ ｏ ｉ ｏ ｓｏ ｕ ｇ ｉ ｌ ％
初始浓度／ Ｌ １ （ ．。 ｎ
碍
坷
图 ４ 初 始 浓 度 对 吸附 的 影 响
Ｆ ｇ ４ Ｅ ｅ ｔ ｏ ｉ ａ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔ ｎ ｉ ． ｆ ｃｓ ｆ ｎ ｔ ｌ ｎ ｅ ｔａ ｏ ｉ ｉ ｃ ｉ
疆
ｐ Ｈ
图２ ｐ Ｈ对 吸附的影响
Ｆｉ ２ Ｅｆｅ ｔ ｆｐＨ ｇ． ｆ ｃｓｏ
ｏ ｉ ａｉ ｎ ｔｅ ｔ ｎ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｒ ｍｏ ａ ａ ｅ ｏ ｔ ｙ ｅ ｅ ｂ ｕ ｒ ｍ ４ ２ ｘ ｄ ｔ ｒａ ｍｅ ｔｃ ｎ ｉ ｒ ｖ ｅ ｖ ｌ ｔ ｆｍｅ ｈ ｌｎ ｌ ｅ ｆｏ ４ ． ８％ ｔ ０Ｏｌ％ ａ ｄ ａｓ ｔ ｄ ｎ ｌ ｅ ｃ ａ ｔ ｒ ｆｔ ｅ ａ ｓ ｒ ｔｏ ｙ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔ ｔ ｏ ｒ ｏ９ ． ｎ ｌｏ ｓｕ ｙ ｉ ｆ ｎ ｅ ｆ ｃｏ ｓｏ ｂ ｏ ｐ ｉｎ ｂ ｘ ｅ ｉ ｎ ．ｉ ｕ ｈ ｓ
２１ ０ ０年 第 ８ 期
第 ３ 卷 总第 ２ ８ ７ ０ 期
广
东
化
工
６７
Ⅵ、ｗ．ｄ ｈ ｍ．ｏ ， ｇ ｃ ｅ ｃ ｍ ｖ
改性 污 泥 焚 烧 灰 渣 吸 附亚 甲基 蓝 的 实验 研 究
陈敏婷 ，孙 水裕 ，刘敬勇
（ 广州工业大学 环境科学与工程学院 ，广东 广州 ５ ０ ） ０６ １ ０
３ 结 论
氧化 改性不仅有效地改善了污泥焚烧灰渣对亚甲基蓝 的吸 附性能，同时也显著地提高其 吸附速 度。吸附时间在 １ ｉ ０ｍ ｎ内 可达到最佳吸附效果 ，ｐ 、亚 甲基蓝初始浓度以及投加量都对 Ｈ 吸附效果有较大的影响。而 ｐ Ｈ是决定亚甲基蓝去除率的关键 。
时 间／ ｉ ｍｎ
Ｆ ｇ ５ Ｅ ｅ ｔ ｏ ｍｐ ｒ ｔｒ ｉ ． ｆ ｃ ｓ ｆ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｔ
２７ 吸 附等温 线 的绘制 ．
通过测定 出的吸光度 ， 计算出平衡浓度和 吸附量 ， 绘制出 Ｌ ｎ ｍｕ ａｇ ｉ 附 等温 线 ，结 果 见 图 ６ ｒ吸 。实 验 数 据 表 明符 合 Ｌｎ ｍ ｉ ａｇ ｕ ｒ吸附等温线 ， 出方程 ｙ Ｏ６ ６ｘ０ １５Ｒ ．９ ８ 得 ＝ ． ７ 一． ５ ， Ｏ９ ６ 。 ４ ９
［ 要 】 用 改性污 泥 焚烧 灰渣 其 吸附性 能对 亚 甲基 蓝溶 液进 行 实验 研究 ， 果表 暖 ，经氧化 处 理 后的 污泥 焚烧 灰 渣对亚 甲基蓝 溶液 的去 除 摘 利 结 率 明显 提 高 ， 由改 性前 的 ４ ．８ ４２ ％，变 成 ９ ．１ Ｏ０ ％，并考 察 不 同条件 对其 吸 附效果 的影 响 ，其 吸 附等 温线 符合 Ｌ ｎｍｕｒ ａ ｇ ｉ等温 吸附 方程 。 ［ 词 】 泥焚 烧灰 渣 ；亚 甲基 蓝 ；吸 附 ；改性 关键 污 ［ 中图分 类－ ］ ０ ￣ Ｘ７５ － 【 献标 识码 】 文 Ａ ［ 文章 编号 ］０ ７１６ （０ ００ ．０ ７０ １０．８５２ １）８０ ６—２
Ｃｈｅ ｉ ｉ ｇ， ｕｎ Ｓｈ ｉ ｕ， ｕ Ｊｎｇ ｏｎ ｎ Ｍ ｎｔｎ Ｓ ｕ ｙ Ｌｉ ｉ ｙ ｇ
（ａｕｔ ｆ ｎ ｉ ｍｅ ｔｌ ｃｅ ｃ ｄＥ ｇｎ ｅｉｇ Ｇ ａ ｇ ｏ ｇＵ ｉｅｓ ｙｏ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｇ ａ ｇ ｈ ｕ５ ０ ６ Ｆ ｃ ｌ ｏ ｖｒ ｎａ Ｓ ｉ ｅａ ｎ ｉｅｒ ， ｕ ｎ ｄ ｎ ｎｖ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｌｇ ， ｕ ｎ ｚ ｏ １ ０ ， ｙ Ｅ ｏ ｎ ｎ ｎ ｔ Ｔ ０
２ 结 果 与讨 论
２ １ 改 性 污 泥 焚 烧 灰 渣 与 普 通 污 泥 焚 烧 灰 渣 的吸 附 ．
性 能 的 比较 取 上述改性 污泥焚烧 灰渣与 未改性 的普通污 泥焚烧灰渣 投加量各 ２ ／ ０ｇＬ，分别加 入 ５ ０ｍｇＬ亚 甲基蓝溶液 ，振 ０ｍＬ５ ／ 荡 吸附 １ ｉ，改性后污泥焚烧灰渣 的脱色率为 ９ ．１ ０ｒ ｎ ａ ００ ％，而 普通污 泥焚烧 灰渣的脱色率为 ４ ．８ ４２ ％。 由此可知 ，使 用过硫 酸铵溶液 改性 后 ， 可有效提高污泥焚烧灰渣 的吸附能 力。因为 经氧化处理 后 ， 泥焚烧灰渣 的比表面积和 孔容 有所增加 ， 污 氧 化提高 了污 泥焚烧 灰渣的酸性官能 团数量 ， 使其表面亲水性加 强、ｐ Ｈ 降低 。故改性污 泥焚烧 灰渣具有较好 的吸附亚 甲基
后 １０℃ 下 烘 干 ２ 后 备 用 。 ２ ４ｈ
６０
蓝染料的能力。本实验后面均取改性污泥焚烧灰渣进行实验。
２２ 振 荡时 间对 吸 附 的影 响 ．
在亚 甲基蓝 初始 浓度为 ５ ／ 、ｐ ０ ｍｇＬ Ｈ控制在 １、投加量 １ 为 ２ ／、温度控制在（【 １℃ 的条件下 ，振荡时 问对亚 甲基 ０ Ｌ ｇ ３） ） 士 蓝溶液 的吸 附影 响情 况见 图 １ 。
Ａ ｎ Ｅｘ ｒ ｍ ｅ ｔ ｌＳ ｕｄｙ ｏ ｈ ｄ ｏ ｐｔｏ ｏ ｒ ｙ ａ ｕ ｅ ｈｙ ｅ ｕｅｂｙ ｐｅ ｉ ｎ ａ ｔ ｎ ｔ ｅ Ａ ｓ ｒ ｉ ｎ Ｐｒ ｐｅ ｔ ｂｏ ｔＭ ｔ ｌ ｎｅＢｌ
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２３ｐ ． Ｈ对 吸 附 的影 响
［ 金项 目］ 广 东省一 育部 产 学研合 作 专项 资金 （０ ８ ０ ０ Ｏ２ ３ 基 教 ２ ０Ｂ ９ ５０ ５） ［ 者简 介］ 陈敏 婷（９ ５） 作 １８一，女 ，广 东茂 名人 ，硕 士研 究 生 ，主要 研 究方 向为 固体废 弃 物处 理及 资 源综合 利 用 。
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［ 收稿 日期］ ２ １—４ ０ ０００—８
（） １
看 出，反应 １ ｎ以内，亚 甲基 蓝脱色率随着振荡时间 ０ ｍｉ 延长而提高 ，１ ｎ以后 ， 荡时间对亚 甲基蓝的降解影响不 ０ｍｉ 振 大，２ ｎ内只提高 ０ ０ｍｉ ． ２％，而在改眭前最佳振荡时间 １０ｍｉ ２ ｎ 内 ，脱色率只提高 ２ ％，达 ９．１ ． ２ ０ ）％。实验 选择 １ ｒ ｎ 为 （ ０ ｉ作 ａ 吸附反应的最佳振荡 时间。
城 市污水处理 厂产 生的剩余污 泥的处理 一直 是环境保 护 的热点议题 。 些城 市采 用焚 烧方法进行处理 ， 有 虽然污泥容积 大大 减少 ，但 是 由于焚烧 后产 生的二次污 染物仍然危 害着 环 境。 二次污染物 中的污泥焚烧灰 渣因所含 有的重金属离子不利 于其处置 ， 而利 用污泥焚烧灰 渣治理废水 ， 使废水达到污水处 理排放标准 的同时， 使灰渣减 量和 无害化的资源化技术 ， 是现 在愈来愈受重视 的一个 研究方向 。 本实 验采用过 硫酸铵氧 化 的方法将污 泥焚烧 灰渣进行 改 性实验 ，通过对改性前 后污 泥焚 烧灰渣吸 附性能 的对 比分析 ，
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斟
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１３ 改性污 泥焚 烧灰 渣 的制 备” ．
１４ 实验 方 法 ． 。 。
取 ５ Ｌ初始浓度为 的亚甲基蓝废水于容量为 １０ｍ ０ｍ ０ Ｌ 的 高 压 聚 乙烯 瓶 中 ，用 ００ ｌ 的 Ｈ ．１ ／ ｍｏ Ｌ ＮＯ３ Ｎａ Ｈ 调 节 溶 或 Ｏ 液的ｐ Ｈ，加 入质 量为 的污 泥焚烧 灰渣 ，在 温度为 的水 浴 中振 荡 吸 附 （ 率 为 ２ ０ｒ ｎ ，振 荡 一 定 时 间 后 取 样 离 心 频 ０ ／ ） ｍｉ 分离 。 离心液在亚 甲基蓝的最大 吸收波长 ６ ５ ｍｍ 处测定其 吸 ６
２４ 投加 量对 吸 附的影 响 ．
分别 以 ５ｇＬ ０ ／ ／ 、１ｇＬ和 ２ ／ ０ｇＬ三个不同投加量在 ２ ｎ ０ｍｉ 内对亚 甲基蓝溶液进行 吸附实验 ， 投加量对亚 甲基 蓝溶液 的吸 附影响情况见图 ３ 。
初 始浓 度／ｍｇＬ ） （ ・
图 ５ 吸 附 温 度对 吸 附 的 影 响
重点探讨 出其处理亚 甲基蓝废 水的工艺参数 的控制 。
１材料仪器与方法
１１ 原料 ．
广州市沥浯污水处理厂脱水 后污 泥 ， 经风干、粉碎和研磨 处理 ，其成分如表 １ 所示 。
表 １ 污泥成分
Ｔ ｂ １ Ｃｏ ｐ ｓｔ ｎ ｆｓ ｄ ｅ ａ ． ｍ ｏ ｉ ｏ ｓｏ ｕ ｇ ｉ ｌ ％
初始浓度／ Ｌ １ （ ．。 ｎ
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图 ４ 初 始 浓 度 对 吸附 的 影 响
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疆
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图２ ｐ Ｈ对 吸附的影响
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２１ ０ ０年 第 ８ 期
第 ３ 卷 总第 ２ ８ ７ ０ 期
广
东
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６７
Ⅵ、ｗ．ｄ ｈ ｍ．ｏ ， ｇ ｃ ｅ ｃ ｍ ｖ
改性 污 泥 焚 烧 灰 渣 吸 附亚 甲基 蓝 的 实验 研 究
陈敏婷 ，孙 水裕 ，刘敬勇
（ 广州工业大学 环境科学与工程学院 ，广东 广州 ５ ０ ） ０６ １ ０
３ 结 论
氧化 改性不仅有效地改善了污泥焚烧灰渣对亚甲基蓝 的吸 附性能，同时也显著地提高其 吸附速 度。吸附时间在 １ ｉ ０ｍ ｎ内 可达到最佳吸附效果 ，ｐ 、亚 甲基蓝初始浓度以及投加量都对 Ｈ 吸附效果有较大的影响。而 ｐ Ｈ是决定亚甲基蓝去除率的关键 。
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２７ 吸 附等温 线 的绘制 ．
通过测定 出的吸光度 ， 计算出平衡浓度和 吸附量 ， 绘制出 Ｌ ｎ ｍｕ ａｇ ｉ 附 等温 线 ，结 果 见 图 ６ ｒ吸 。实 验 数 据 表 明符 合 Ｌｎ ｍ ｉ ａｇ ｕ ｒ吸附等温线 ， 出方程 ｙ Ｏ６ ６ｘ０ １５Ｒ ．９ ８ 得 ＝ ． ７ 一． ５ ， Ｏ９ ６ 。 ４ ９
［ 要 】 用 改性污 泥 焚烧 灰渣 其 吸附性 能对 亚 甲基 蓝溶 液进 行 实验 研究 ， 果表 暖 ，经氧化 处 理 后的 污泥 焚烧 灰 渣对亚 甲基蓝 溶液 的去 除 摘 利 结 率 明显 提 高 ， 由改 性前 的 ４ ．８ ４２ ％，变 成 ９ ．１ Ｏ０ ％，并考 察 不 同条件 对其 吸 附效果 的影 响 ，其 吸 附等 温线 符合 Ｌ ｎｍｕｒ ａ ｇ ｉ等温 吸附 方程 。 ［ 词 】 泥焚 烧灰 渣 ；亚 甲基 蓝 ；吸 附 ；改性 关键 污 ［ 中图分 类－ ］ ０ ￣ Ｘ７５ － 【 献标 识码 】 文 Ａ ［ 文章 编号 ］０ ７１６ （０ ００ ．０ ７０ １０．８５２ １）８０ ６—２
Ｃｈｅ ｉ ｉ ｇ， ｕｎ Ｓｈ ｉ ｕ， ｕ Ｊｎｇ ｏｎ ｎ Ｍ ｎｔｎ Ｓ ｕ ｙ Ｌｉ ｉ ｙ ｇ
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２ 结 果 与讨 论
２ １ 改 性 污 泥 焚 烧 灰 渣 与 普 通 污 泥 焚 烧 灰 渣 的吸 附 ．
性 能 的 比较 取 上述改性 污泥焚烧 灰渣与 未改性 的普通污 泥焚烧灰渣 投加量各 ２ ／ ０ｇＬ，分别加 入 ５ ０ｍｇＬ亚 甲基蓝溶液 ，振 ０ｍＬ５ ／ 荡 吸附 １ ｉ，改性后污泥焚烧灰渣 的脱色率为 ９ ．１ ０ｒ ｎ ａ ００ ％，而 普通污 泥焚烧 灰渣的脱色率为 ４ ．８ ４２ ％。 由此可知 ，使 用过硫 酸铵溶液 改性 后 ， 可有效提高污泥焚烧灰渣 的吸附能 力。因为 经氧化处理 后 ， 泥焚烧灰渣 的比表面积和 孔容 有所增加 ， 污 氧 化提高 了污 泥焚烧 灰渣的酸性官能 团数量 ， 使其表面亲水性加 强、ｐ Ｈ 降低 。故改性污 泥焚烧 灰渣具有较好 的吸附亚 甲基
