申请日2016.10.18
公开(公告)日2017.03.22
IPC分类号C02F3/28; C02F3/34; C02F101/30; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥的制备方法，包括将磁性污泥活性炭制备方法，并通过将其加入到普通厌氧活性污泥中进行培养，在厌氧活性污泥反应器中进行培养制得污泥活性炭厌氧颗粒污泥，该厌氧颗粒污泥中含有通过污泥和四氧化三铁制备的活性炭，结构稳定，原料低廉，制备方法简单。而且，该颗粒污泥净化污水能力强，使用寿命长。
权利要求书
1.一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：
(1)将污泥颗粒烘干，研磨成粉末，与Fe3O4粉末混合，将混合粉末加入活化剂中，搅拌均匀，超声30-50min后，在60-70℃条件下活化，之后将污泥粉末烘干后，加去离子水搅拌均匀，在模型中压制成型，然后将其在马弗炉中煅烧3-4h，制得磁性污泥活性炭;
(2)将上一步骤中制备的磁性污泥活性炭，研磨成粉末，加入到普通厌氧活性污泥中进行培养，在厌氧活性污泥反应器中进行培养，制得污泥活性炭厌氧颗粒污泥。
2.根据权利要求1所述的一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥的制备方法，其特征在于：所述活化剂为ZnCl2溶液，浓度为4-6mol/L。
3.根据权利要求1或2所述的一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥的制备方法，其特征在于：所述活化时间为36h。
4.根据权利要求1所述的一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥的制备方法，其特征在于：所述马弗炉煅烧的温度为400-630℃。
5.根据权利要求1所述的一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥的制备方法，其特征在于：所述厌氧活性污泥反应器的温度条件为18-28℃。
6.根据权利要求1或5所述的一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥的制备方法，其特征在于：所述污泥反应器中，每天进水中COD为2000-4000mg/L，进水量为12L，停留时间为18h。
7.根据权利要求1所述的一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥的制备方法，其特征在于：所述污泥反应器中接种的普通厌氧活性污泥占反应器体积的30-45%。
8.根据权利要求1所述的一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥的制备方法，其特征在于：所述磁性污泥活性炭的投料量为1-2.5mg每升普通厌氧活性污泥。
9.一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥，其特征在于：所述污泥活性炭厌氧颗粒污泥是由权利要求1-8任一项所述的方法制备而成。
说明书
一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥及其制备方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥及其制备方法。
背景技术
随着工业发展的进步，污水的排放量逐年增高，尤其是污水中的重金属会对人的身体健康带来严重的影响。金属冶炼厂、电镀厂以及采矿厂为代表的工厂在生产运行过程中会有大量的重金属排放，医药、农药制造过程中也会排放含有重金属的废水;同时，皮革厂和造纸厂排放的废水中也会还有少量重金属。部分重金属可以迅速的与人体中的蛋白质反应，影响生命活动中酶的活性，严重危害人们的身体健康。因此，处理污水中的重金属污染，是环境保护领域需要解决的重大问题。
废水厌氧生物处理技术，以其投资少、能耗低，可回收沼气能源、负荷高、产泥少以及耐冲击负荷等优点，成为了近年来水处理研究领域的热点方向。厌氧颗粒污泥是由细菌和古细菌等组成的复杂的微生物群落，可将颗粒污泥中参与分解复杂有机物、生成甲烷的微生物分为三类：水解发酵菌、产乙酸菌和产甲烷菌。厌氧颗粒污泥大多为黑色或灰色，呈相对规则的球形、杆形或椭球形。
但由于大多数厌氧菌对外界环境条件的变化十分敏感，使得厌氧系统的启动时间较长，这会严重影响厌氧工艺在水处理中的应用。污泥颗粒化程度是影响厌氧污泥处理污水性能以及使用寿命的关键。向厌氧污泥中加入活性炭可以缩短污泥颗粒化的时间，并提高颗粒污泥的稳定性。但由于活性炭成本较高，而且难以重复利用使其在使用过程中受到了较多的限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥，该厌氧颗粒污泥含有通过污泥和四氧化三铁制备的活性炭，结构稳定，原料低廉，制备方法简单。而且，该颗粒污泥净化污水能力强，使用寿命长。
本发明的另一目的是提供该污泥活性炭厌氧颗粒污泥的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥的制备方法，包含以下步骤：
(1)将污泥颗粒烘干，研磨成粉末，与Fe3O4粉末混合，将混合粉末加入活化剂中，搅拌均匀，超声30-50min后，在60-70℃条件下活化，之后将污泥粉末烘干后，加去离子水搅拌均匀，在模型中压制成型，然后将其在马弗炉中煅烧3-4h，制得磁性污泥活性炭;
(2)将上一步骤中制备的磁性污泥活性炭，研磨成粉末，加入到普通厌氧活性污泥中进行培养，在厌氧活性污泥反应器中进行培养，制得污泥活性炭厌氧颗粒污泥。
作为上述技术方案的优选，所述活化剂为ZnCl2溶液，浓度为4-6mol/L。
作为上述技术方案的优选，所述活化时间为36h。
作为上述技术方案的优选，所述马弗炉煅烧的温度为400-630℃。
作为上述技术方案的优选，所述厌氧活性污泥反应器的温度条件为18-28℃.
作为上述技术方案的优选，所述污泥反应器中，每天进水中COD为2000-4000mg/L，进水量为12L，停留时间为18h。
作为上述技术方案的优选，所述污泥反应器中接种的普通厌氧活性污泥占反应器体积的30-45%。
作为上述技术方案的优选，所述磁性污泥活性炭的投料量为1-2.5mg每升普通厌氧活性污泥。
一种污泥活性炭厌氧颗粒污泥，所述污泥活性炭厌氧颗粒污泥由上述方法制备而成。
本发明具有以下有益效果，采用污泥与四氧化三铁混合制备磁性污泥活性炭，原料成本低，制备方法简单，活性炭结构稳定。同时，该活性炭中还有磁铁颗粒，使其在加入普通厌氧活性污泥中，形成微小的磁场，可以有效的提高厌氧细菌分解污水中有害物质的能力。将活性炭颗粒加入到污泥中，在处理污水时，可以在分解有机物的同时吸附污水中的重金属离子，提高了污泥的净化能力。此外，由于活性炭颗粒具有磁性，在污泥使用完后，可以通过磁铁对活性炭重新回收利用，降低污水处理的成本。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
(1)将污泥颗粒烘干，研磨成粉末，与Fe3O4粉末混合，将混合粉末加入4mol/LZnCl2溶液中，搅拌均匀，超声40min后，在70℃条件下活化36h，之后将污泥粉末烘干后，加去离子水搅拌均匀，在模型中压制成型，然后将其在马弗炉中以480℃煅烧3h，制得磁性污泥活性炭;
(2)将上一步骤中制备的磁性污泥活性炭，研磨成粉末，加入到普通厌氧活性污泥中进行培养，磁性污泥活性炭的投料量为300g，在厌氧活性污泥反应器中进行培养，反应器体积为300L，接种的普通厌氧活性污泥占反应器体积的30%，温度条件为18-28℃，每天进水中COD为2000mg/L，进水量为12L，停留时间为18h，制得污泥活性炭厌氧颗粒污泥。
用制得污泥活性炭厌氧颗粒污泥处理造纸厂排放的废水，其中对废水中COD去除率为87.6%，并对废水中的重金属有一定的吸附作用。
实施例2
(1)将污泥颗粒烘干，研磨成粉末，与Fe3O4粉末混合，将混合粉末加入5mol/LZnCl2溶液中，搅拌均匀，超声50min后，在70℃条件下活化36h，之后将污泥粉末烘干后，加去离子水搅拌均匀，在模型中压制成型，然后将其在马弗炉中以630℃煅烧4h，制得磁性污泥活性炭;
(2)将上一步骤中制备的磁性污泥活性炭，研磨成粉末，加入到普通厌氧活性污泥中进行培养，磁性污泥活性炭的投料量为450g，在厌氧活性污泥反应器中进行培养，反应器体积为300L，接种的普通厌氧活性污泥占反应器体积的30%，温度条件为18-28℃，每天进水中COD为3000mg/L，进水量为12L，停留时间为18h，制得污泥活性炭厌氧颗粒污泥。
用制得污泥活性炭厌氧颗粒污泥处理造纸厂排放的废水，其中对废水中COD去除率为91.7%，并对废水中的重金属有一定的吸附作用。
实施例3
(1)将污泥颗粒烘干，研磨成粉末，与Fe3O4粉末混合，将混合粉末加入6mol/LZnCl2溶液中，搅拌均匀，超声30min后，在65℃条件下活化36h，之后将污泥粉末烘干后，加去离子水搅拌均匀，在模型中压制成型，然后将其在马弗炉中以550℃煅烧4h，制得磁性污泥活性炭;
(2)将上一步骤中制备的磁性污泥活性炭，研磨成粉末，加入到普通厌氧活性污泥中进行培养，磁性污泥活性炭的投料量为600g，在厌氧活性污泥反应器中进行培养，反应器体积为300L，接种的普通厌氧活性污泥占反应器体积的30%，温度条件为18-28℃，每天进水中COD为4000mg/L，进水量为12L，停留时间为18h，制得污泥活性炭厌氧颗粒污泥。
用制得污泥活性炭厌氧颗粒污泥处理造纸厂排放的废水，其中对废水中COD去除率为88.2%，并对废水中的重金属有一定的吸附作用。
实施例4
(1)将污泥颗粒烘干，研磨成粉末，与Fe3O4粉末混合，将混合粉末加入5mol/LZnCl2溶液中，搅拌均匀，超声45min后，在60℃条件下活化36h，之后将污泥粉末烘干后，加去离子水搅拌均匀，在模型中压制成型，然后将其在马弗炉中以630℃煅烧3h，制得磁性污泥活性炭;
(2)将上一步骤中制备的磁性污泥活性炭，研磨成粉末，加入到普通厌氧活性污泥中进行培养，磁性污泥活性炭的投料量为750g，在厌氧活性污泥反应器中进行培养，反应器体积为300L，接种的普通厌氧活性污泥占反应器体积的30%，温度条件为18-28℃，每天进水中COD为2000mg/L，进水量为12L，停留时间为18h，制得污泥活性炭厌氧颗粒污泥。
用制得污泥活性炭厌氧颗粒污泥处理造纸厂排放的废水，其中对废水中COD去除率为90.3%，并对废水中的重金属有一定的吸附作用。
