申请日2007.11.14
公开(公告)日2008.08.06
IPC分类号B01J20/30; B01J20/20
摘要
一种利用污泥和废石墨制备活性吸附材料方法，属于环保领域。其特征在于从城市污水处理厂取剩余污泥，干化、研磨、过筛后按固液比1∶(2.5～4.5)加入氯化锌和硫酸溶液，静止放置20～24h，烘20～24h，处理后的污泥加入废石墨，加入量为污泥总量的3～10%;然后，放入热解炉中进行热解，利用氮气隔绝空气，氮气流量控制在0.4～0.5L/min，加热速率控制在10～15℃/min，热解温度为500～800℃，时间为1.5～2.5h;热解后的产物先用浓度为3mol/L盐酸溶液漂洗，促使其中氧化物充分溶解，同时洗脱碳中杂质，再用70℃去离子水洗涤，以除去其中Cl-1，在105℃下烘24h后，进行研磨并过筛，得到0.7mm～1.0mm粒径的产物——污泥活性吸附材料。应用该吸附剂进行焦化废水处理应用试验研究表明，CODcr去除率达41.23%，色度去除率达70%，浊度去除率可达83.60%。
权利要求书
1、一种利用污泥和废石墨制备活性吸附材料方法，其特征在于从城市污水处 理厂取剩余污泥，干化、研磨、过筛后按固液比1∶(2.5～4.5)加入氯化锌和硫酸 溶液，静止放置20～24h，烘20～24h，处理后的污泥加入废石墨，加入量为污泥 总量的3～10%;然后，放入热解炉中进行热解，利用氮气隔绝空气，氮气流量控 制在0.4～0.5L/min，加热速率控制在10～15℃/min，热解温度为500～800℃，时 间为1.5～2.5h;热解后的产物先用浓度为3mol/L盐酸溶液漂洗，促使其中氧化物 充分溶解，同时洗脱碳中杂质，再用70℃去离子水洗涤，以除去其中Cl-1，在105℃ 下烘24h后，进行研磨并过筛，得到0.7mm～1.0mm粒径的产物——污泥活性吸附 材料。
2、根据权利要求1所述的一种利用污泥和废石墨制备活性吸附材料方法，其 特征在于热解过程中产生的尾气利用质量浓度为10%的氢氧化钠溶液进行吸收处 理。
说明书
一种利用污泥和废石墨制备活性吸附材料方法
技术领域：
本发明属于环保领域，特别涉及一种利用废料(城市污水处理厂剩余污泥和 废焦末，石墨等)，采用适当的活化技术，低成本制备高附加值活性污泥吸附材料 的方法。
背景技术：
污泥是富含有机物和炭质的材料。因此，在控制的条件下进行裂解或经过某 些化学处理，它有可能转化为活性炭。这个转化不仅可以减小污泥的体积，同时 还可以生产出比商业活性炭廉价的吸附材料。许多研究已经证实了该转化的可行 性(Beeckmans and Park，1971;Bilitewski，1 979;Chiang and You，1987;Jeyaseelan andLu，1996;Martin et al，1996)。
在2000年后的文献中，有许多关于用污泥制备活性炭的报道。南洋理工大学 的Tay和陈晓歌等人污泥制备活性炭做了相关研究，从BET比表面积、孔容积、 含碳量、苯吸附能力等方面分析，对污泥活性炭进行了物理化学特性的研究。他 们还探索了用添加椰子壳后的消化污泥制备活性炭的最佳条件，在这个条件下 BET比表面积可达867.61m2/g，对酚的去除率为57.99%.
椰子壳的加入，使得污泥活性碳的吸附性能有了很大提高，椰子壳作为商业 活性炭的原料，价格较高，导致该方法制备的污泥活性炭成本有所增加，不利于 污泥活性炭的推广使用。
发明内容：
本发明的目的是利用废料(城市污水处理厂剩余污泥和废焦末，石墨等)，采用 适当的活化技术，低成本制备高附加值活性污泥吸附材料。
基于资源的综合利用及废物再生回用的工业生态学循环经济思想，往城市剩 余污泥中加入一定量的废石墨、碎焦末等，采用适当活化手段，提高污泥活性炭 的吸附性能，制得吸附剂并成功应用于高浓度有机物废水的处理。
一种利用污泥和废石墨制备活性吸附材料方法，从城市污水处理厂取一定量 剩余污泥，干化、研磨、过筛后按固液比1∶(2.5～4.5)加入复合活化剂溶液(氯 化锌和硫酸溶液)，静止放置20～24h，烘20～24h，处理后的污泥加入废石墨， 加入量为污泥总量的3～10%。然后，放入热解炉中进行热解，利用氮气隔绝空 气，氮气流量控制在0.4～0.5L/min，加热速率控制在10～15℃/min，热解温度为 500～800℃，时间为1.5～2.5h。热解后的产物先用浓度为3mol/L盐酸溶液漂洗， 促使其中氧化物充分溶解，同时洗脱碳中杂质，再用70℃去离子水洗涤，以除去 其中Cl-1，在105℃下烘24h后，进行研磨并过筛，得到0.7mm～1.0mm粒径的 产物——污泥活性吸附材料。热解过程中产生的尾气利用质量浓度为10%的氢氧 化钠溶液进行吸收处理。
用该方法所研制的污泥活性吸附剂比表面积达139.41m2/g，孔径为6.6nm， 总孔体积3.52cm3/g，碘吸收值高达513.80mg/g。应用该吸附剂进行焦化废水处理 应用试验研究表明，CODcr去除率达41.23%，色度去除率达70%，浊度去除率可 达83.60%，有一定应用前景。
