[发明专利]一种轻质阴、阳极水处理滤料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用污水厂干化污泥和4，4′-二氨基二苯乙烯-2，2′-二磺酸(DSD酸) 工业铁泥制得的轻质阴、阳极水处理滤料及其制备方法，属环境材料技术领域。

背景技术

我国污水处理厂每天产生大量污泥。污泥中不但含有大量的有机物，同时包含重金属、 病原菌等有害物质，因此，污泥的有害物质含量高、有恶臭，易腐败、不稳定、若任意排放， 不仅造成资源的浪费，还会引发大范围的二次污染；污泥处理的相关投资和运行耗费巨大， 分别占污水处理厂全厂费用的12％-30％和20％-50％，这严重制约着污水厂的正常运营和发展。

DSD酸的生产包含磺化、氧化和还原三个阶段。磺化和还原过程中会产生大量难降解的 有机废水，通常采用芬顿(Fenton)氧化+絮凝的方法处理同时絮凝过程中产生大量污泥； 氧化阶段使污泥中含有大量难降解的有机物。目前，大部分企业选择直接堆积排放，不仅占 用大量土地，而且污泥中难降解的有机物会残留环境中，造成二次污染。

铁内电解法是通过对电化学腐蚀过程的综合利用，实现大分子有机物的断链，发色与助 色基团的脱色，从而提高了污水的可生化性，增加了污水中的易降解有机碳源数量，并且整 个过程会持续溶出铁离子(Fe²⁺)；并且这种方法无需加药设备，仅通过铁的内电解即可满足 需要，省去了巨额的基建费和运行成本。以污水厂干化污泥和DSD酸工业还原阶段产生的铁 泥烧制轻质阴阳水处理滤料，不仅可以处理两种难以处理的固体废物，并且可以以废制废， 达到废物资源化的目的。

上述废料不仅难于处理，而且处理费用高昂，导致部分中小企业无法承受高昂的处理费 用而随意排放，极易引发严重的环境污染问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种利用污水厂干化污泥和DSD酸工业还原阶段产生 的铁泥制备的轻质阴、阳极水处理滤料及其制备方法。

该方法的主要原料为污水处理厂产出的污泥和DSD酸工业还原阶段产生的铁泥，粘结剂 为贫瘠粘土，成球剂为2～7wt％羧甲基纤维素溶剂。本方法阴极水处理滤料的污泥(干基) 添加量最高可达70％，阳极水处理滤料的DSD酸工业还原阶段产生的铁泥添加量最高可达 70％。制备的轻质阴、阳极水处理滤料质轻，节土，比表面积大，易于处理印染，制革等废 水并极其具有良好的环境效益、社会效益和经济效益。

发明详述

一种轻质阴极水处理滤料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)取污水厂污泥，干化处理后，经破碎，得污泥颗粒；

(2)取贫瘠粘土，烘干处理后，经破碎，得粘土颗粒；

(3)以重量比5.5～7.0∶3.0～4.5的比例称取步骤(1)制得的污泥颗粒和步骤(2)制得 的粘土颗粒，均匀混合后，以2～7wt％羧甲基纤维素溶剂作为成球剂于滚筒式造粒机内造粒， 得阴极水处理滤料生料球；

(4)将步骤(3)制得的阴极水处理滤料生料球置于常温下干燥10小时-20小时，得阴 极水处理滤料颗粒；

(5)将步骤(4)制得的阴极水处理滤料颗粒在500～600℃，隔绝空气加热20～30min， 密闭干燥器内冷却至室温，即得阴极水处理滤料。

所述步骤(1)制得的污泥颗粒和步骤(2)制得的粘土颗粒均为经破碎后过100目筛筛 分制得，颗粒直径均不大于0.15mm。

所述步骤(3)中2～7wt％羧甲基纤维素溶剂的加入量为总重量的5～7wt％。

所述步骤(3)中阴极水处理滤料生料球的直径为5-8mm。

由上述方法制得的轻质阴极水处理滤料。

一种轻质阳极水处理滤料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(I)取4，4′-二氨基二苯乙烯-2，2′-二磺酸工业还原阶段产生的铁泥，干化处理后， 经破碎，得铁泥颗粒；

(II)取贫瘠粘土，烘干处理后，经破碎，得粘土颗粒；

(III)以重量比5.5～7.0∶3.0～4.5的比例称取步骤(I)制得的铁泥颗粒和步骤(II)制 得的粘土颗粒，均匀混合后，以2～7wt％羧甲基纤维素溶剂作为成球剂于滚筒式造粒机内造 粒，得阳极水处理滤料生料球；

(IV)将步骤(III)制得的阳极水处理滤料生料球置于常温下干燥10小时-20小时，得 阳极水处理滤料颗粒；