[发明专利]一种湖底污泥制备吸附材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种湖底泥制备吸附材料的方法，属于固体废物资源化技术领域。

背景技术

伴随着全球经济的快速发展，污水处理量高速增加，大量的污水排入湖泊中。湖泊污泥是湖泊清淤产生的固体废料，每年我国由此所产生的污泥量约为300万吨，且在不断增加。目前，清淤产生的污泥只要通过掩埋和堆放处理。由于污泥细小且寄生大量细菌，有些还含有重金属离子，例如异龙湖底泥中含有Cu、Cr、Zn、Pb及As。若不妥善处理和处置，将会造成二次污染。因此，人们一直在探索污泥资源化利用的技术。

申请号201010272412.2的发明公开了一种用污泥制备工业用炭的方法，相比于以往技术，它能使污泥中含水率显著降低，并有效去除湿污泥中的重金属；热解产物中重金属含量低，发热量较大，热值大于等于15000kJ/kg，是一种优质的工业用炭。用污泥制备工业用炭在一定程度上解决了污泥的处置问题，然而却存在着制备工艺繁琐、原料利用率不高，生产成本高等缺点。

申请号200910096906.7的发明公开了一种将剩余活性污泥制备成吸附剂的化学改性方法，包括将污泥清洗，烘干，过筛；将表面活性剂溶于水中配成表面活性剂水溶液，再投入过筛后的剩余活性污泥形成反应浆液，室温下搅拌反应，然后升温，到一定温度后在恒温条件下进行反应；反应后经过固液分离，水洗，恒温干燥，破碎，过筛，即得到改性后的活性污泥吸附剂。然而生产过程繁琐、吸附对象单一、且表面活性剂具有毒性等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种经济、环保、节能的湖底污泥制备吸附材料的方法，提高了污泥的利用率，有效去除湖底污泥的二次污染问题，并为湖底污泥的资源化利用开创了新方向。

本发明通过如下具体的工艺过程实现本发明目的：  

    （1）将重量百分比10-30%的粉煤灰、重量百分比15-40%的甘蔗渣、重量百分比5-10%的红土和重量百分比20-70%湖底污泥混合，搅拌均匀后，常温堆放干燥至混合物含水率低于40%，然后将混合物过50-400目筛，取筛下物，即得颗粒状湖泊污泥混合物；

（2）在混合物中加入硫酸，其中硫酸的添加量为混合物重量的２-３０%，混匀后，将此混合物放入隧道窑中于40-200℃下炭化0.5-10h，然后在50-300℃下真空煅烧0.5-15h，直至剩余浓硫酸反应完后真空干燥，过50-400目筛，取筛下物，冷却至室温，即得吸附材料。

本发明中硫酸为质量百分比浓度为20-98%的硫酸。

经实验检测，该多孔污泥吸附材料能有效去除湖泊水中的重金属离子，其吸附能力优于市售活性炭，并且对常用染料亚甲基蓝也同样具有优异的吸附性能。

本发明中粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。

    本发明中红土来源于云南东川红土地中土壤。

通过本发明方法获得的吸附材料表面具有磺酸基团、羧基、羟基等含氧基团。

本发明与现有技术相比具有的优点如下：

    1、制备方法简单，应用条件粗放，可适应较宽的温度范围的不同操作条件要求。

    2、在污泥表面引入磺酸基团、羧基、羟基等含氧基团有机官能团，对提高污泥和粉煤灰资源化利用和经济价值具有积极的作用。

    3、所选污泥中含有大量的浮游藻类残体及有机质，在制备过程中无需添加其它物质既能生成介孔，降低生产成本。

    4、本发明方法制备得到的吸附剂对pd²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺等重金属离子具有优异的吸附性能，能作为活性炭的替代品用于重金属离子的吸附处理。

    5、能有效吸附水中有机染料。

附图说明

图1是本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。

实施例1：湖底污泥制备吸附材料的方法，具体操作如下：

    （1）将重量百分比12%的粉煤灰、重量百分比37%的甘蔗渣、重量百分比6%云南东川红土与重量百分比45%的云南异龙湖湖底污泥中混合，搅拌均匀后，常温堆放，每12小时测定一次含水率，至84小时后污泥混合物含水率下降至30%，过65目筛，得颗粒状湖泊污泥混合物；