申请日2019.09.05
公开(公告)日2019.11.22
IPC分类号C02F11/148
摘要
本发明涉及一种降低生活污泥含水量的改性炉渣/壳聚糖复合物及其制备方法，属于污水处理技术领域。将炉渣粉碎，经200目筛进行筛分，取筛下物，将炉渣粉于硫酸中浸泡2‑3h，过滤，烘干，得改性炉渣;将改性炉渣与壳聚糖混合，搅拌，得改性炉渣/壳聚糖复合物。本发明的改性炉渣/壳聚糖复合物中含有大量的Ca2+和Mg2+(来源于炉渣)。Ca2+在ECP之间以及ECP与细菌之间起架桥作用，能够保证絮体稳定存在，从而提高污泥的脱水性能，另外改性炉渣/壳聚糖复合物将炉渣固体废弃物充分利用，降低其对环境的危害，同时降低了污泥脱水的成本。
权利要求书
1.一种降低生活污泥含水量的改性炉渣/壳聚糖复合物，其特征在于：由经硫酸改性的改性炉渣和壳聚糖制得。
2.一种降低生活污泥含水量的改性炉渣/壳聚糖复合物的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将炉渣粉碎，经200目筛进行筛分，取筛下物，将炉渣粉于硫酸中浸泡2-3h，过滤，烘干，得改性炉渣;将改性炉渣与壳聚糖混合，搅拌，得改性炉渣/壳聚糖复合物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述硫酸浓度为4mol/L;按料液比炉渣粉:4mol/L硫酸=1g:1-2mL。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：按质量比，改性炉渣:壳聚糖=100-400:1。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：将改性炉渣与壳聚糖混合，于100r/min的搅拌速度下，搅拌90min。
6.权利要求1所述的降低生活污泥含水量的改性炉渣/壳聚糖复合物在污泥脱水中的应用。
7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：每100mL生活污泥中加入权利要求1所述的改性炉渣/壳聚糖复合物6-10g。
说明书
一种降低生活污泥含水量的改性炉渣/壳聚糖复合物及其制备方法
技术领域
本发明属于污泥脱水处理技术领域，具体涉及一种降低生活污泥含水量的改性炉渣/壳聚糖复合物的制备与应用。
背景技术
目前，随着城市的不断发展，生活用水的需求越来越大，城市生活污水处理过程中产生的污泥及其处置已经成为一个日益严峻的问题。近年来，虽然说我国在污泥的处理处置方面开展了大量工作，但是由于经济技术原因，我国城市生活污泥处理水平不高，导致污泥处理率极低，重水轻泥。污水处理有关的管理和技术上的缺陷使得大量城市污泥只能临时堆放，致使许多大城市出现了污泥围城的现象并已开始向中小城市蔓延，含水率较高的生活污泥不仅占用大片土地，而且其中的有害成分如重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物及臭气等成为城市环境卫生的一大公害，并给生态环境带来了极大的安全隐患。冶金行业的蓬勃发展，促使堆积的冶金炉渣的量越来越大。由于露天堆放，不仅使炉渣细小颗粒进入空气污染大气，而且危害人体的健康。同时由于雨水渗透作用，促使炉渣中的重金属离子污染土壤。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种制备方法简单，将炉渣资源充分利用，制造成本低，使得污泥脱水效果好的改性炉渣/壳聚糖复合物。
实现本发明上述目的所采用的技术方案为：一种降低生活污泥含水量的改性炉渣/壳聚糖复合物，由经硫酸改性的改性炉渣和壳聚糖制得。
一种降低生活污泥含水量的改性炉渣/壳聚糖复合物的制备方法，包括如下步骤：将炉渣粉碎，经200目筛进行筛分，取筛下物，将炉渣粉于硫酸中浸泡2-3h，过滤，烘干，得改性炉渣;将改性炉渣与壳聚糖混合，搅拌，得改性炉渣/壳聚糖复合物。
进一步的，所述硫酸浓度为4mol/L;按料液比炉渣粉:4mol/L硫酸=1g:1-2mL。
进一步的，按质量比，改性炉渣:壳聚糖=100-400:1。
进一步的，将改性炉渣与壳聚糖混合，于100r/min的搅拌速度下，搅拌90min。
上述的降低生活污泥含水量的改性炉渣/壳聚糖复合物在污泥脱水中的应用。
进一步的，每100mL生活污泥中加入上述的改性炉渣/壳聚糖复合物6-10g。
本发明的有益效果为：
1)本发明中，炉渣在经过硫酸改性后，一方面具有较大的表面积，吸附性增强，可以在污泥混凝调理中起到吸附架桥的作用;另一方面炉渣粉中的Al，Fe等金属元素被较好地溶出，这部分带正电荷的离子不仅能起到电中和的作用，而且与非离子表面活性剂形成高分子聚合物，随着缩聚反应的不断进行，聚合物的电荷会不断增加，最终使胶体脱稳凝聚。
2)本发明中，壳聚糖作为有机高分子絮凝剂调理效果理想，其主要通过电性中和和吸附架桥起作用。由于壳聚糖分子链带有轻基和氨基活性基团，一方面壳聚糖可以通过中和污泥胶体颗粒的正电荷，使污泥脱稳沉降;另一方面壳聚糖通过高分子吸附架桥作用对污泥进行调理。由于壳聚糖的特殊结构，分子链含有氨基、酞胺基和轻基，可使得很多胶体颗粒吸附在一个分子链上，这种情况像架桥一样，使絮体不断增大，絮凝。
3)本发明制备的改性炉渣/壳聚糖复合物中含有大量的Ca2+和Mg2+(来源于炉渣)。Ca2+在ECP(胞外聚合物)之间以及ECP与细菌之间起架桥作用，能够保证絮体稳定存在，从而提高污泥的脱水性能。
4)本发明制备的改性炉渣/壳聚糖复合物将炉渣固体废弃物充分利用，降低其对环境的危害，同时降低了污泥脱水的成本。
5)本发明制备的改性炉渣/壳聚糖复合物与传统的脱水剂相比，脱水效果更好。（发明人包红旭;宋泽斌;吕志忠;李良玉;徐晓红;吴洁婷;张欣宇;金楠珣）
