[發(fā)明專利]剩余活性污泥吸附劑的制備方法及其應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210135162.7
• 申請日: 2012-05-04
• 公開（公告）號: CN102626607A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張健;王仙美;徐一崗;肖全;王興楠
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/62
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;嚴(yán)志平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種吸附劑的制備方法及其應(yīng)用，尤其是涉及一種剩余活性污泥吸附劑的制備方法及其應(yīng)用去除廢水中重金屬鉛離子的方法。

背景技術(shù)

鉛是一種對人體具有很強(qiáng)毒性的重金屬，可以通過人的呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)或者皮膚直接進(jìn)入人體，并在體內(nèi)積累，進(jìn)而對人體造成損害，具體表現(xiàn)為：影響智力和骨骼發(fā)育，造成消化不良和內(nèi)分泌失調(diào)，導(dǎo)致貧血、高血壓和心律失常，破壞腎功能和免疫功能等。目前，針對含鉛廢水處理的方法不斷涌現(xiàn)，其中，吸附法是處理含鉛廢水的常用方法，活性炭是常用的吸附劑，但由于活性炭原材料主要是不可再生或昂貴資源，即使能夠再生而再生費(fèi)用也較高，其廣泛應(yīng)用在一定程度上受到了限制。?因此，低廉高效的生物吸附劑的開發(fā)已經(jīng)成為目前的研究熱點(diǎn)。

剩余活性污泥是污水處理過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物，研究發(fā)現(xiàn)，污泥中含有大量的有機(jī)物、重金屬及各種致病微生物，且具有容量大、易腐敗、有惡臭的特點(diǎn)，如果處理不好，將會(huì)造成大范圍的二次污染。?經(jīng)過多年對污泥處理處置方案的研究，目前已經(jīng)有了污泥衛(wèi)生填埋、土地利用和焚燒等傳統(tǒng)處理方法，也有制肥、制作建筑材料、制造混凝土輕質(zhì)骨粒等新的處理方法，但污泥的根本出路在于資源化利用。污泥中含有一定量的碳質(zhì)有機(jī)物，因此，可將其作為主要原料制備吸附劑。許多學(xué)者側(cè)重于以污泥為原料采用物理活化法或者化學(xué)活化法制備活性炭，雖然吸附性能有所提高，但產(chǎn)量很低，而且這兩種方法均存在一定的缺陷，如物理活化法活化所需溫度高、時(shí)間長、能耗高，化學(xué)活化法存在活化劑成本高、腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境等問題。污泥本身揮發(fā)性較高，直接將其熱解炭化可制備出以中孔為主的吸附劑。因此如何穩(wěn)定制備出活性污泥吸附劑并分析其吸附性能便成了亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種有效處理剩余污泥、降低能源消耗、以廢治廢的剩余活性污泥吸附劑及其應(yīng)用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種剩余活性污泥吸附劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）制備較干活性污泥：取剩余活性污泥，沉淀后傾去上層清液，用蒸餾水洗滌3~5次，然后在室溫下預(yù)脫水，得到較干活性污泥；?

（2）制備剩余活性污泥吸附劑：取步驟（1）制備的較干活性污泥，向其中加入活化劑后混合、攪拌均勻，將得到的固體混合物置于馬弗爐內(nèi)，升溫至400~800℃，升溫時(shí)間為20~120min，然后在該溫度下熱解10~120min，冷卻到室溫，再經(jīng)過破碎、研磨處理后過篩，取篩下級分得到剩余活性污泥吸附劑。

進(jìn)一步，步驟（2）所述的活化劑與預(yù)脫水后的活性污泥的質(zhì)量比為0.1~0.5：1。

此外，所述的活化劑可以為氯化鋅ZnCl₂、H₂SO₄、KOH或H₃PO₄中的任一種。

上述的剩余活性污泥吸附劑用于去除廢水中重金屬Pb²⁺。

而利用剩余活性污泥吸附劑去除廢水中重金屬鉛離子的具體方法為：取廢水，并用0.01~0.05?mol/L的堿溶液或酸溶液調(diào)節(jié)廢水的pH值為5.0~9.0，然后向廢水中加入剩余活性污泥吸附劑，剩余活性污泥吸附劑的加入量為每1mL廢水中加入0.002g剩余活性污泥吸附劑，然后于恒溫水浴振蕩器中振蕩，振蕩頻率為180~360?r/min，振蕩時(shí)間為20~24h，振蕩結(jié)束后用0.45μm濾膜過濾，得到去除了重金屬離子的廢水。

所述的堿溶液為NaOH、KOH或NaHCO₃溶液中的任一種，而酸溶液可以為HNO₃、HCl或NH₄Cl溶液中的任一種。

進(jìn)一步，在廢水中Pb²⁺的濃度為5~25mg/L時(shí)，經(jīng)剩余活性污泥吸附劑吸附后，Pb²⁺的去除率為40~50%；Pb²⁺的濃度為25~80mg/L時(shí)，經(jīng)剩余活性污泥吸附劑吸附后，Pb²⁺的去除率為50~60%；Pb²⁺的濃度為100~250mg/L時(shí)，經(jīng)剩余活性污泥吸附劑吸附后，Pb²⁺的去除率為20~40%，去除率均保持較高水平。