申请日2018.02.13
公开(公告)日2018.06.22
IPC分类号C01B32/324; C01B32/336; B01J20/20
摘要
本发明公开了一种用于染料废水处理的混合污泥基吸附材料，分别将酸洗污泥和污水污泥烘干，使其含水率低于40wt%，研磨到粒径为0.1mm，再按酸洗污泥和污水污泥干重的质量比为1∶1～1∶5混合，再于氮气气氛200～600℃进行炭化，再将炭化料于200～600℃活化，制得混合污泥基吸附材料。本发明首次利用酸洗污泥和污水污泥制备吸附材料，既解决了酸洗污泥和污水污泥资源化的问题，又提高了污泥活性炭对实际染料废水的吸附脱色性能。本发明较之现有污泥活性炭的脱色率，由25.61%‑34.89%提高到63.53%‑98.98%。
权利要求书
1.一种用于染料废水处理的混合污泥基吸附材料，原料组分为酸洗污泥和污水污泥，其干重质量比为1∶1～1∶5;
该用于染料废水处理的混合污泥基吸附材料的制备方法，具有如下步骤：
①预处理
分别将酸洗污泥和污水污泥烘干，使其含水率低于40wt%，研磨到粒径为0.1mm，再按酸洗污泥干重和污水污泥干重的质量比为1∶1～1∶5混合;
②炭化
将步骤①预处理的酸洗污泥和污水污泥的混合固体放入管式炉中于200～600℃炭化，采用氮气气氛，氮气流量为10～100L/h，炭化20～40min，制得炭化料;
③活化
再将步骤②制得的炭化料置于活化炉中于200～600℃活化，采用流量为10～100L/h的水蒸汽，活化0.5～1.5h，制得用于染料废水处理的混合污泥基吸附材料。
2.根据权利要求1所述的用于染料废水处理的混合污泥基吸附材料，其特征在于，所述步骤①的酸洗污泥和污水污泥的质量比为1∶3。
3.根据权利要求1所述的用于染料废水处理的混合污泥基吸附材料，其特征在于，所述步骤②的炭化温度400℃，氮气流量为40L/h，炭化时间30min。
4.根据权利要求1所述的用于染料废水处理的混合污泥基吸附材料，其特征在于，所述步骤③的活化温度400℃，水蒸汽流量为50L/h，活化时间1h。
说明书
用于染料废水处理的混合污泥基吸附材料
技术领域
本发明是关于废水与钢铁酸洗污泥、污水污泥处理的，尤其涉及以钢铁酸洗污泥与污水污泥制备混合污泥基吸附材料的方法。
背景技术
在钢铁制品加工厂中酸洗工艺产生大量的酸洗废水。为了保护环境、节约及合理利用资源，国内外学者对酸洗废水处理进行了一些研究，主要是采用直接焙烧法、酸盐分离法及氧化中和法等回收酸洗废水中铁资源。目前，一些钢铁企业仍采用传统的处理方法，即一般采用石灰、电石渣或氢氧化钙对其进行中和处理，同时产生大量的污泥，而且所产生的污泥再处理困难，占用大量的土地，并造成二次污染和资源的浪费。随着我国钢铁产量和质量的提高，酸洗废水的数量迅速增加，酸洗废水污泥的出路问题已经十分突出。
国内外一些学者已致力于用污水污泥制备污泥活性炭的研究，并开展了污水污泥活性炭用于废水处理方面的研究。但是由于污水污泥的有机质含量相对较低，使得所制备的污泥活性炭吸附性能不是很理想，其吸附性能还有待提高，尤其对实际染料废水吸附脱色性能较差。
钢铁酸洗污泥含有丰富的铁元素，资源化利用的价值较高。将酸洗污泥与污水污泥协同处理，从酸洗污泥、污水污泥的利用率、环境安全性及节约天然铁矿资源方面都具有较好的应用前景，可是目前这方面的研究报道很少。
本发明提出将酸洗污泥与污水污泥混合、焙烧，使得酸洗污泥的铁氧化物与污水污泥混合，组分的特殊性赋予其独特的化学和物理结构，制得含有丰富铁和炭元素的新型吸附材料，以提高现有污泥活性炭对实际染料废水的吸附脱色性能。
发明内容
本发明的目的，是针对酸洗污泥与污水污泥的协同处理及其制备吸附材料、污泥活性炭的现状，首次将酸洗污泥掺杂到污水污泥中，采用焙烧法制备混合污泥基吸附材料，以提高现有污泥活性炭对实际染料废水的吸附脱色性能，实现对实际染料废水的高效脱色。
本发明通过下述技术方案予以实现。
一种用于染料废水处理的混合污泥基吸附材料，原料组分为酸洗污泥和污水污泥，其干重质量比为1∶1～1∶5;
该用于染料废水处理的混合污泥基吸附材料的制备方法，具有如下步骤：
①预处理
分别将酸洗污泥和污水污泥烘干，使其含水率低于40wt%，研磨到粒径为0.1mm，再按酸洗污泥干重和污水污泥干重的质量比为1∶1～1∶5混合;
②炭化
将步骤①预处理的酸洗污泥和污水污泥的混合固体放入管式炉中于200～600℃炭化，采用氮气气氛，氮气流量为10～100L/h，炭化20～40min，制得炭化料;
③活化
再将步骤②制得的炭化料置于活化炉中于200～600℃活化，采用流量为10～100L/h的水蒸汽，活化0.5～1.5h，制得用于染料废水处理的混合污泥基吸附材料。
所述步骤①的酸洗污泥和污水污泥的质量比为1∶3。
所述步骤②的炭化温度400℃，氮气流量为40L/h，炭化时间30min。
所述步骤③的活化温度400℃，水蒸汽流量为50L/h，活化时间1h。
本发明的有益效果是，首次利用酸洗污泥和污水污泥制备吸附材料，既解决了酸洗污泥和污水污泥资源化的问题，又提高了污泥活性炭对实际染料废水的吸附脱色性能。本发明较之现有污泥活性炭的脱色率，由25.61%-34.89%提高到63.53%-98.98%。
