申请日2016.05.20
公开(公告)日2016.08.03
IPC分类号B01J20/20; B01J20/30
摘要
本发明公开了一种醋酸活化污泥基吸附剂的制备方法，具体步骤如下：取适量污泥与冰醋酸得到均质醋酸活化污泥浆;将均质醋酸活化污泥浆烘干得到干污泥并粉碎，筛选出颗粒直径为1?2mm的污泥颗粒;加入氯化锌与硫酸复配的活化剂溶液，在氮气氛围下进行热解反应得到污泥热解残渣;研磨后用蒸馏水洗涤，干燥。本发明制造工艺简单、操作方便，采用湿污泥直接热解，不经干化处理，热解温度较低，属于低温热解，减少污泥干化工序的同时，节省大量能量，更加节能环保，利用复配活化剂的化学活化法制备污泥吸附剂，通过化学药剂脱水、缩合、润涨等作用使污泥中的含炭化合物缩合成不挥发的缩聚炭，从而得到多孔结构发达的吸附剂。
权利要求书
1.一种醋酸活化污泥基吸附剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)取适量污泥，调整污泥的含水率为88-92%，制成泥浆，置于捣碎匀浆机内，按泥浆与冰醋酸质量比为1:0.5-1取冰醋酸，将冰醋酸加入泥浆中，置于捣碎匀浆机中，捣碎匀浆20-40min，超声波振荡处理40-60min，密闭，在50-60℃条件下保温浸渍12-18h，得到均质醋酸活化污泥浆;
(2)将均质醋酸活化污泥浆置于温度为100-120℃的烘箱箱中恒温干燥20-24h，得到含水率低于5%的干污泥，然后在粉碎机中将干污泥进行粉碎，粉碎粒度为2-6mm;
(3)筛选，将粒度为2-6mm的干污泥颗粒放入圆形筛选机内进行颗粒筛选，筛选出颗粒直径为1-2mm的污泥颗粒备用;
(4)按质量比1:2.5往污泥颗粒中加入氯化锌与硫酸复配的活化剂溶液，氯化锌与硫酸的复配体积比为1-2:1，氯化锌与硫酸浓度均为5mol/L，室温静止放置浸渍18-22h后，除去悬浮液体，在95-105℃下干燥2-4h;
(5)在氮气氛围下进行热解反应：升温速率65-75℃/min、热解温度550-560℃，停留10-20min、氮气吹送速率25-30m1/min，待反应结束关闭管式炉和氮气瓶开关，冷却后得到污泥热解残渣;
(6)收集污泥热解残渣进行研磨，过50-70目筛，得到污泥残渣颗粒;
(7)将污泥残渣颗粒用蒸馏水洗涤，直至洗涤液呈中性，干燥后即为所制污泥基吸附剂。
2.根据权利要求1所述的醋酸活化污泥基吸附剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中氯化锌与硫酸的复配体积比为1.5:1。
说明书
一种醋酸活化污泥基吸附剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种污泥吸附剂，具体是一种醋酸活化污泥基吸附剂的制备方法。
背景技术
污泥治理是目前工程领域面临的挑战性课题之一。随着污泥产量的急剧增加和城市化进程的推进，污泥处理要遵循更加严格的环境标准和“无害化、减量化、稳定化、资源化”的处理原则。污泥处理的常规方法主要有土地利用、填埋、焚烧等。但均存在一定的缺陷和不足，难以满足日益严格的环保要求。热解法是利用污泥中有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对其加热干馏，使有机物产生热裂解，经冷凝后产生利用价值较高的合成气、生物油及固体残渣，这些产品均有易存储、易运输和使用方便的特点，将成为未来污泥处理的主流。
现有污泥热解等处理技术，必须经过污泥干化的前处理工艺。而污泥干化耗能巨大。查阅国内外相关资料，迄今为止，在这一工序上尚未有突破性研究和改进，仍需借助太阳能、电能等干燥装置进行污泥干化。然而，常规污泥干化处理方式除了需要巨大能耗之外，对环境造成诸多污染，如脱水污泥干化过程产生的大量水蒸气和含硫以及小分子有机污染物(臭气)等，导致污泥能源化处理受到不同程度的限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节约能源、吸附效果好的醋酸活化污泥基吸附剂的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种醋酸活化污泥基吸附剂的制备方法，具体步骤如下：
(1)取适量污泥，调整污泥的含水率为88-92%，制成泥浆，置于捣碎匀浆机内，按泥浆与冰醋酸质量比为1:0.5-1取冰醋酸，将冰醋酸加入泥浆中，置于捣碎匀浆机中，捣碎匀浆20-40min，超声波振荡处理40-60min，密闭，在50-60℃条件下保温浸渍12-18h，得到均质醋酸活化污泥浆;
(2)将均质醋酸活化污泥浆置于温度为100-120℃的烘箱箱中恒温干燥20-24h，得到含水率低于5%的干污泥，然后在粉碎机中将干污泥进行粉碎，粉碎粒度为2-6mm;
(3)筛选，将粒度为2-6mm的干污泥颗粒放入圆形筛选机内进行颗粒筛选，筛选出颗粒直径为1-2mm的污泥颗粒备用;
(4)按质量比1:2.5往污泥颗粒中加入氯化锌与硫酸复配的活化剂溶液，氯化锌与硫酸的复配体积比为1-2:1，氯化锌与硫酸浓度均为5mol/L，室温静止放置浸渍18-22h后，除去悬浮液体，在95-105℃下干燥2-4h;
(5)在氮气氛围下进行热解反应：升温速率65-75℃/min、热解温度550-560℃，停留10-20min、氮气吹送速率25-30m1/min，待反应结束关闭管式炉和氮气瓶开关，冷却后得到污泥热解残渣;
(6)收集污泥热解残渣进行研磨，过50-70目筛，得到污泥残渣颗粒;
(7)将污泥残渣颗粒用蒸馏水洗涤，直至洗涤液呈中性，干燥后即为所制污泥基吸附剂。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤(4)中氯化锌与硫酸的复配体积比为1.5:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明制造工艺简单、操作方便，使用原料成本较低，适于广泛应用，采用湿污泥直接热解，不经干化处理，热解温度较低，属于低温热解，减少污泥干化工序的同时，节省大量能量，更加节能环保，利用复配活化剂的化学活化法制备污泥吸附剂，通过化学药剂脱水、缩合、润涨等作用使污泥中的含炭化合物缩合成不挥发的缩聚炭，从而得到多孔结构发达的吸附剂。