申请日2016.04.01
公开(公告)日2016.06.22
IPC分类号C02F11/12; C02F11/18; C02F1/28; C02F1/58; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种净水厂污泥资源化制备底泥覆盖材料的方法，包括如下步骤：(1)收集净水厂污泥制成污泥饼;(2)将上述污泥饼在380～450℃的温度下煅烧3.5～4.5h，制得污泥块;(3)将上述污泥块经机械粉碎和机械震荡筛分，制成粒径1～3.2mm的污泥颗粒，即为所述底泥覆盖材料。本发明的方法很好地解决了净水厂污泥释放氮和有机物问题，制备的污泥颗粒覆盖不仅有效控制底泥磷释放，而且控制底泥部分氮释放，从而控制水体富营养化，且自身不向水体释放氨氮和有机物，同时，为净水厂污泥资源化提供新途径，真正实现变废为宝。
权利要求书
1.一种净水厂污泥资源化制备底泥覆盖材料的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)收集净水厂污泥制成污泥饼;
(2)将上述污泥饼在380～450℃的温度下煅烧3.5～4.5h，制得污泥块;
(3)将上述污泥块经机械粉碎和机械震荡筛分，制成粒径1～3.2mm的污泥颗粒，即为所述底泥覆盖材料，该底泥覆盖材料在使用中的覆盖厚度为2.5～5.3cm，能够控制底泥中磷和部分氮的释放，进而控制水体的富营养化。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)为：将上述污泥饼在400℃的温度下煅烧4h，制得污泥块。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述污泥颗粒的粒径为1～3mm。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述底泥覆盖材料在使用中的覆盖厚度为3～5cm。
说明书
一种净水厂污泥资源化制备底泥覆盖材料的方法
技术领域
本发明属于污泥资源化处理技术领域，具体涉及一种净水厂污泥资源化制备底泥覆盖材料的方法。
背景技术
水体富营养化是当今世界水污染防治面临的重要难题之一。随着我国工业化和城市化的发展，水体富营养化趋于严重。氮和磷是水体富营养化的主要限制因子，其中磷被普遍认为是关键限制因子，削减水体磷浓度能有效抑制水体富营养化。底泥是水体磷的“源”和“汇”，底泥磷释放是水体磷主要来源之一。因此，在外源磷得到有效控制时，削减底泥磷释放是控制水体富营养化措施之一。
目前削减底泥磷释放的主要措施有清淤法和原位覆盖法。原位覆盖法是当今国内外学者研究的热点，尤其在欧洲、美国、日本发展迅速，得到广泛的实际工程应用。覆盖材料是原位覆盖技术核心部分，其类型发展迅速，当前，常见削减底泥磷释放的覆盖材料有：方解石、无机盐改性沸石、有机盐改性沸石、锆改性沸石、镧改性膨润土(又称锁磷剂，)、沸石改性的磷钝化剂(Z2G1)等，上述大多数活性材料费用较高且大规模制备困难，因此，寻求开发经济、有效的覆盖材料是非常有必要的。
随着我国工业化和城市化进程的加快，城市水环境污染问题日益加剧，必然逐渐重视净水厂排泥水处理和污泥处置。净水厂排泥水脱水技术发展比较成熟，但脱水后污泥处置却面临着挑战，目前常将脱水泥饼外运填埋，但却存在处置费用高、存在二次污染等缺点，且不符合国家现行提倡的“节能、环保、可持续发展”方针。
目前净水厂污泥资源化利用主要途径是制备陶粒、砖、水泥熟料等，但由于成本和规模等因素的影响，基本还处于实验室研究阶段，尚未进入产业化应用阶段。净水厂污泥主要是净水过程中铁盐或铝盐絮凝剂吸附水中污染物后形成的絮状物，含有丰富的铝或铁等化合物，具有较高的比表面积，并一般带有正电荷，因此对磷具有很好吸附效果，可见，将净水厂污泥资源化制覆盖材料削减底泥磷释放是可行的，但相关文献指出其在应用过程存在释放氮和有机物风险，由于净水厂污泥主要以无机物为主，有机物成分含量较少，所以解决净水厂污泥释放氮问题是关键所在。
发明内容
本发明的目的在于提供一种净水厂污泥资源化制备底泥覆盖材料的方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种净水厂污泥资源化制备底泥覆盖材料的方法，包括如下步骤：
(1)收集净水厂污泥制成污泥饼;净水厂污泥主要以无机物为主，有机物成分含量较少，是净水过程中铁盐或铝盐絮凝剂吸附水中污染物后形成的絮状物，含有丰富的铝或铁等化合物，具有较高的比表面积，并一般带有正电荷，可见，对磷具有很好吸附效果。因此，将净水厂污泥制备成底泥覆盖材料将能有效控制底泥释放，从而控制水体富营养化。直接收集净水厂脱水后泥饼;
(2)将上述污泥饼在380～450℃的温度下煅烧3.5～4.5h，制得污泥块;
(3)将上述污泥块经机械粉碎和机械震荡筛分，制成粒径1～3.2mm的污泥颗粒，即为所述底泥覆盖材料，该底泥覆盖材料在使用中的覆盖厚度为2.5～5.3cm，能够控制底泥中磷和部分氮的释放，进而控制水体的富营养化。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(2)为：将上述污泥饼在400℃的温度下煅烧4h，制得污泥块。
在本发明的一个优选实施方案中，所述污泥颗粒的粒径为1～3mm。
在本发明的一个优选实施方案中，所述底泥覆盖材料在使用中的覆盖厚度为3～5cm。
本发明的有益效果是：
1、本发明的方法很好地解决了净水厂污泥释放氮和有机物问题，制备的污泥颗粒覆盖不仅有效控制底泥磷释放，而且控制底泥部分氮释放，从而控制水体富营养化，且自身不向水体释放氨氮和有机物，同时，为净水厂污泥资源化提供新途径，真正实现变废为宝。
2、本发明的方法的工艺简单、成本低廉。
3、本发明的方法采用煅烧方法，消除净水厂污泥向水体释放氨氮和有机物的潜在危害，解决净水厂污泥释放氨氮和有机物问题;
4、本发明的污泥颗粒的粒径为1～3.2mm，该尺寸的污泥颗粒不仅对磷有很好吸附效果，而且，其活性覆盖层水力传导系数适中，可更好应用于污染底泥原位覆盖修复技术中(底泥活性层覆盖材料除掉覆盖材料对污染物有良好吸附性能之外，还应考虑，活性材料覆盖层水力传导系数，水力传导系统过大，覆盖层物理水力阻滞能力小;水力传导系数过小，不利于活性材料对污染物的吸附效果);
3、本发明的方法制备的底泥覆盖材料在使用中的覆盖厚度为2.5～5.3cm，属于薄层覆盖，对河湖容量、储存水量和行洪影响均不大。