[发明专利]一种基于染料化工废水混凝污泥的含铁炭基复合材料制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种基于染料化工废水混凝污泥的含铁炭基复合材料制备方法及应用。所述制备方法是将染料化工废水混凝污泥采用铁盐混凝方法进行预处理，烘干、研磨后，得到干化污泥，其中，所述染料化工废水混凝污泥具有有机污染物；炭化所述干化污泥，其中，采用氮气为保护气氛，升温至400℃以上，并保温120min及以上；然后即时冷却到室温，制得含铁炭基复合材料。本发明通过热解法将染料化工废水处理过程中产生的铁盐混凝污泥制备成含铁炭基复合材料，用于检测无机汞及吸附六价铬，热解得到的材料电化学检测性能及吸附性能均明显提升。

技术领域

本发明涉及固体废物处理与资源化利用技术，尤其涉及一种基于染料化工废水混凝污泥的含铁炭基复合材料制备方法及应用。

背景技术

染料工业生产基本原料是苯类、萘类、蒽醌系、苯胺、硝基苯、酚类，这些化合物水溶性较大，其废水中含有大量生物难降解污染物，COD值甚至可达几万至十几万。通常采用铁盐混凝方法对其进行预处理，由于行业内长期“重水轻泥”，大量污泥并未得到妥善安置，污泥处理处置形势越来越严峻。

公开号为CN104772143A的专利申请说明书公开了一种用于脱除低浓度二硫化碳的负载型污泥基催化剂的制备方法，该方法以污泥为载体，经ZnCl₂化学活化，再加入金属盐溶液中超临界负载，然后在一定温度下焙烧；将焙烧后的污泥基活性炭放入碱性溶液中超声浸渍后干燥制得负载型污泥基催化剂，该催化剂用于低浓度CS₂催化水解的脱除。

公开号为CN106944053A的专利申请说明书公开了一种污泥炭基类Fenton催化剂的制备方法，它是以污泥为原料，经热解制得高比表面积活性炭，再以该活性炭为载体负载铁制得高活性催化剂；所述污泥先烘干研磨过筛，用复合活化剂活化，活化后以一定升温程序进行高温厌氧热解制得污泥炭，后经酸洗、水洗、烘干、研磨、过筛得到高比表面积的污泥活性炭，以该污泥活性炭为载体，在硫酸亚铁中浸渍1h，搅拌24h，烘干12h，将烘干后的活性炭煅烧制得高活性污泥碳基催化剂，制得的催化剂比表面积为350～450m²/g，平均孔径为2～5nm，可以去除水中偶氮染料罗丹明B。

公开号为CN111389363A的专利申请说明书公开了一种基于硫酸盐还原污泥的磁性生物炭吸附材料及其制备方法和应用，该方法硫酸盐还原污泥为原料，将干化后的硫酸盐还原污泥和含铁溶液复合，得到含铁污泥，再通过热解得到磁性生物炭吸附材料。所得磁性生物炭吸附材料用于吸附甲基橙。

故，传统的污泥处理技术包括填埋、土地利用和焚烧，但由于污泥中含有的重金属、有机污染物等，使用传统污泥处置方法，可能导致环境二次污染。染料化工废水铁盐混凝污泥中富含铁元素，采用传统污泥处理技术不仅处理成本高，同时也造成了资源的浪费。

发明内容

为了解决传统污泥处理技术处理成本高、资源浪费的问题，并将基于染料化工废水混凝污泥的含铁炭基复合材料应用于电化学检测无机汞、吸附六价铬等环境污染物检测与处理等领域，本发明提供一种基于染料化工废水混凝污泥的含铁炭基复合材料制备方法及应用，其应用主要指基于染料化工废水混凝污泥的含铁炭基复合材料在检测无机汞中和吸附六价铬中的应用。

本发明采用以下技术方案实现：一种基于染料化工废水混凝污泥的含铁炭基复合材料制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

将染料化工废水混凝污泥采用铁盐混凝方法进行预处理，烘干、研磨后，得到干化污泥，其中，所述染料化工废水混凝污泥具有有机污染物；

炭化所述干化污泥，其中，采用氮气为保护气氛，升温至400℃以上，并保温120min及以上；

然后即时冷却到室温，制得含铁炭基复合材料。

作为上一步技术方案的改进，所述有机污染物包括苯类、萘类、蒽醌系、苯胺、硝基苯、酚类中的至少一者。