申请日2016.11.29
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号C01B32/354; C01B32/324; C01B32/348
摘要
本发明公开一种污水污泥制备改性活性焦的方法，包括以下步骤：(1)在污泥炭化过程中加入废聚氯乙烯;(2)将炭化过程产生含有HCl和重金属污染物的烟气进行烟气处理;本发明在炭化过程中，加入废聚氯乙烯将污泥中重金属化合物转化为易挥发的重金属氯化物，使其在高温下迁移至烟气中并被烟气处理系统捕获，以减少污泥中重金属，实现污泥的减量化、资源化和环保化处理。
权利要求书
1.一种污水污泥制备改性活性焦的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)在污泥炭化过程中加入废聚氯乙烯;
(2)将炭化过程产生含有HCl和重金属污染物的烟气进行烟气处理。
2.如权利要求1所述一种污水污泥制备改性活性焦的方法，其特征在于：所述步骤(1)之前还包括下列步骤：
(1)将脱水污泥进行间接干化处理得到干化污泥;
(2)将步骤(1)中干化污泥进行破碎粉磨处理;
(3)将步骤(2)中破碎处理后的干化污泥按照干化污泥3～15%、煤粉84～96%、粘接剂1%混合制备成型;
(4)将步骤(3)中混合成型的污泥和煤粉进行0.5～2h炭化处理。
3.如权利要求2所述一种污水污泥制备改性活性焦的方法，其特征在于：所述混合成型的污泥和煤粉炭化处理之后还包括下列步骤：
(1)向炭化后混合成型的污泥和煤粉中添加活化剂，进行活化处理后得到活性焦;
(2)将制得的活性焦浸入改性剂，进行改性处理后烘干得到改性活性焦。
4.如权利要求3所述一种污水污泥制备改性活性焦的方法，其特征在于：所述活化处理中所述活性剂为氯化锌活性剂，所述活化处理的活化温度为900～1100℃，活化时间为1～3h。
5.如权利要求3所述一种污水污泥制备改性活性焦的方法，其特征在于：所述改性处理中所述改性剂为的V2O5的胶体溶液;
所述改性处理的具体步骤包括：
(1)将活性焦浸入浓度为0.1～0.5mol/L，温度为105～120℃的V2O5的胶体溶液;
(2)活性焦浸入V2O5的胶体溶液1～5h后取出并在105℃条件下烘干。
说明书
污水污泥制备改性活性焦的方法
技术领域
本发明涉及一种污水污泥制备改性活性焦的方法。
背景技术
污水污泥是市政污水处理过程中产生的副产物，处理每吨废水会产生3～5千克污泥。据统计，2015年我国污水污泥产生量已超过4700万吨，而目前通过填埋、焚烧等无害化和减量化处理的污泥量仅为污泥总量的30%。污泥中含营养元素氮和磷，可作为肥料被农用，但由于污水处理的絮凝过程中70～90%重金属(Cd、Pb、Cu、As、Cr、Ni)会通过吸附或沉淀而转移到污泥中，限制了其资源化利用的途径。从污泥处置方式上看，填埋场地日益稀缺，且存在潜在的土壤和地下水污染风险，导致污泥直接填埋并非良久之策;污泥生物处理技术尚不成熟，且缺少对产品的规范化管理;热处理技术具有减容量大、可能源回收等优点，但需要解决烟气中重金属的排放控制。
活性炭/焦具有结构多孔、比表面积大、表面活性高的优点，被广泛用作化工、水处理、大气处理等行业的吸附剂或催化剂载体。污泥中含有有机质，可通过炭化和活化处理制备成活性炭/焦。中国专利CN105170131A公开了一种污泥炭基脱硫脱硝催化剂的制备方法，利用水热炭化法制备污泥炭，增加了污泥的活性位点并负载了稀土金属催化剂，提高了其脱硫脱硝效率;中国专利CN104556030A公开了一种用于利用污泥制备大比表面积活性炭的控制方法，通过“两步三段法”，提高了活性焦的比表面积，用于烟气和污水中有害成分的净化。现有研究大多将污泥直接制备成活性炭，没有考虑其机械性能及可能存在的重金属的二次污染问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种减少污泥重金含量、实现污泥减量化和资源化的污水污泥制备改性活性焦的方法。
为达到上述目的，本发明一种污水污泥制备改性活性焦的方法，包括以下步骤：
(1)在污泥炭化过程中加入废聚氯乙烯;
(2)将炭化过程产生含有HCl和重金属污染物的烟气进行烟气处理。
较佳的，所述步骤(1)之前还包括下列步骤：
(1)将脱水污泥进行间接干化处理得到干化污泥;
(2)将步骤(1)中干化污泥进行破碎粉磨处理;
(3)将步骤(2)中破碎处理后的干化污泥按照干化污泥3～15%、煤粉84～96%、粘接剂1%混合制备成型;
(4)将步骤(3)中混合成型的污泥和煤粉进行0.5～2h炭化处理。
较佳的，所述混合成型的污泥和煤粉炭化处理之后还包括下列步骤：
(1)向炭化后混合成型的污泥和煤粉中添加活化剂，进行活化处理后得到活性焦;
(2)将制得的活性焦浸入改性剂，进行改性处理后烘干得到改性活性焦。
较佳的，所述活化处理中所述活性剂为氯化锌活性剂，所述活化处理的活化温度为900～1100℃，活化时间为1～3h;
较佳的，所述改性处理中所述改性剂为的V2O5的胶体溶液;
所述改性处理的具体步骤包括：
(1)将活性焦浸入浓度为0.1～0.5mol/L，温度为105～120℃的V2O5的胶体溶液;
(2)活性焦浸入V2O5的胶体溶液1～5h后取出并在105℃条件下烘干。
本发明采用适当的混合比将污泥与煤粉共同制备成活性焦，并在炭化过程中加入废聚氯乙烯，一方面实现废聚氯乙烯的资源回收利用，一方面削减了污泥中重金属的含量，提高活性焦吸附性能的同时保证其机械性能，并通过脱毒和改性方法制备安全环保的活性焦;与活性炭相比，活性焦具有机械强度高且价格低廉的特点，主要用于烟气的脱硫脱硝。