[發明專利]一種凈水廠污泥資源化制備底泥覆蓋材料的方法

有效

• 申請號: 201610200212.3
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105693067B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 周真明;楊志敏;苑寶玲;劉彤;劉淑坡;劉啟迪;李飛;廖曉斌
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12;C02F11/18;C02F1/28;C02F1/58;C02F101/16
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;姜謐

本發明公開了一種凈水廠污泥資源化制備底泥覆蓋材料的方法，包括如下步驟：(1)收集凈水廠污泥制成污泥餅；(2)將上述污泥餅在380～450℃的溫度下煅燒3.5～4.5h，制得污泥塊；(3)將上述污泥塊經機械粉碎和機械震蕩篩分，制成粒徑1～3.2mm的污泥顆粒，即為所述底泥覆蓋材料。本發明的方法很好地解決了凈水廠污泥釋放氮和有機物問題，制備的污泥顆粒覆蓋不僅有效控制底泥磷釋放，而且控制底泥部分氮釋放，從而控制水體富營養化，且自身不向水體釋放氨氮和有機物，同時，為凈水廠污泥資源化提供新途徑，真正實現變廢為寶。

技術領域

本發明屬于污泥資源化處理技術領域，具體涉及一種凈水廠污泥資源化制備底泥覆蓋材料的方法。

背景技術

水體富營養化是當今世界水污染防治面臨的重要難題之一。隨著我國工業化和城市化的發展，水體富營養化趨于嚴重。氮和磷是水體富營養化的主要限制因子，其中磷被普遍認為是關鍵限制因子，削減水體磷濃度能有效抑制水體富營養化。底泥是水體磷的“源”和“匯”，底泥磷釋放是水體磷主要來源之一。因此，在外源磷得到有效控制時，削減底泥磷釋放是控制水體富營養化措施之一。

目前削減底泥磷釋放的主要措施有清淤法和原位覆蓋法。原位覆蓋法是當今國內外學者研究的熱點，尤其在歐洲、美國、日本發展迅速，得到廣泛的實際工程應用。覆蓋材料是原位覆蓋技術核心部分，其類型發展迅速，當前，常見削減底泥磷釋放的覆蓋材料有：方解石、無機鹽改性沸石、有機鹽改性沸石、鋯改性沸石、鑭改性膨潤土(又稱鎖磷劑，)、沸石改性的磷鈍化劑(Z2G1)等，上述大多數活性材料費用較高且大規模制備困難，因此，尋求開發經濟、有效的覆蓋材料是非常有必要的。

隨著我國工業化和城市化進程的加快，城市水環境污染問題日益加劇，必然逐漸重視凈水廠排泥水處理和污泥處置。凈水廠排泥水脫水技術發展比較成熟，但脫水后污泥處置卻面臨著挑戰，目前常將脫水泥餅外運填埋，但卻存在處置費用高、存在二次污染等缺點，且不符合國家現行提倡的“節能、環保、可持續發展”方針。

目前凈水廠污泥資源化利用主要途徑是制備陶粒、磚、水泥熟料等，但由于成本和規模等因素的影響，基本還處于實驗室研究階段，尚未進入產業化應用階段。凈水廠污泥主要是凈水過程中鐵鹽或鋁鹽絮凝劑吸附水中污染物后形成的絮狀物，含有豐富的鋁或鐵等化合物，具有較高的比表面積，并一般帶有正電荷，因此對磷具有很好吸附效果，可見，將凈水廠污泥資源化制覆蓋材料削減底泥磷釋放是可行的，但相關文獻指出其在應用過程存在釋放氮和有機物風險，由于凈水廠污泥主要以無機物為主，有機物成分含量較少，所以解決凈水廠污泥釋放氮問題是關鍵所在。

發明內容

本發明的目的在于提供一種凈水廠污泥資源化制備底泥覆蓋材料的方法。

本發明的具體技術方案如下：

一種凈水廠污泥資源化制備底泥覆蓋材料的方法，包括如下步驟：

(1)收集凈水廠污泥制成污泥餅；凈水廠污泥主要以無機物為主，有機物成分含量較少，是凈水過程中鐵鹽或鋁鹽絮凝劑吸附水中污染物后形成的絮狀物，含有豐富的鋁或鐵等化合物，具有較高的比表面積，并一般帶有正電荷，可見，對磷具有很好吸附效果。因此，將凈水廠污泥制備成底泥覆蓋材料將能有效控制底泥釋放，從而控制水體富營養化。直接收集凈水廠脫水后泥餅；

(2)將上述污泥餅在380～450℃的溫度下煅燒3.5～4.5h，制得污泥塊；

(3)將上述污泥塊經機械粉碎和機械震蕩篩分，制成粒徑1～3.2mm的污泥顆粒，即為所述底泥覆蓋材料，該底泥覆蓋材料在使用中的覆蓋厚度為2.5～5.3cm，能夠控制底泥中磷和部分氮的釋放，進而控制水體的富營養化。