[發明專利]污水污泥制備改性活性焦的方法

有效

• 申請號: 201611072096.8
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106744952B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 王思佳;夏溢;徐慶余;胡海燕;徐偉
• 申請（專利權）人: 中冶華天南京工程技術有限公司
• 主分類號: C01B32/354
• 分類號: C01B32/354;C01B32/324;C01B32/348
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所 11325
• 代理人: 張岱

本發明公開一種污水污泥制備改性活性焦的方法，包括以下步驟：(1)在污泥炭化過程中加入廢聚氯乙烯；(2)將炭化過程產生含有HCl和重金屬污染物的煙氣進行煙氣處理；本發明在炭化過程中，加入廢聚氯乙烯將污泥中重金屬化合物轉化為易揮發的重金屬氯化物，使其在高溫下遷移至煙氣中并被煙氣處理系統捕獲，以減少污泥中重金屬，實現污泥的減量化、資源化和環保化處理。

技術領域

本發明涉及一種污水污泥制備改性活性焦的方法。

背景技術

污水污泥是市政污水處理過程中產生的副產物，處理每噸廢水會產生3～5千克污泥。據統計，2015年我國污水污泥產生量已超過4700萬噸，而目前通過填埋、焚燒等無害化和減量化處理的污泥量僅為污泥總量的30％。污泥中含營養元素氮和磷，可作為肥料被農用，但由于污水處理的絮凝過程中70～90％重金屬(Cd、Pb、Cu、As、Cr、Ni)會通過吸附或沉淀而轉移到污泥中，限制了其資源化利用的途徑。從污泥處置方式上看，填埋場地日益稀缺，且存在潛在的土壤和地下水污染風險，導致污泥直接填埋并非良久之策；污泥生物處理技術尚不成熟，且缺少對產品的規范化管理；熱處理技術具有減容量大、可能源回收等優點，但需要解決煙氣中重金屬的排放控制。

活性炭/焦具有結構多孔、比表面積大、表面活性高的優點，被廣泛用作化工、水處理、大氣處理等行業的吸附劑或催化劑載體。污泥中含有有機質，可通過炭化和活化處理制備成活性炭/焦。中國專利CN105170131A公開了一種污泥炭基脫硫脫硝催化劑的制備方法，利用水熱炭化法制備污泥炭，增加了污泥的活性位點并負載了稀土金屬催化劑，提高了其脫硫脫硝效率；中國專利CN104556030A公開了一種用于利用污泥制備大比表面積活性炭的控制方法，通過“兩步三段法”，提高了活性焦的比表面積，用于煙氣和污水中有害成分的凈化。現有研究大多將污泥直接制備成活性炭，沒有考慮其機械性能及可能存在的重金屬的二次污染問題。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種減少污泥重金含量、實現污泥減量化和資源化的污水污泥制備改性活性焦的方法。

為達到上述目的，本發明一種污水污泥制備改性活性焦的方法，包括以下步驟：

(1)在污泥炭化過程中加入廢聚氯乙烯；

(2)將炭化過程產生含有HCl和重金屬污染物的煙氣進行煙氣處理。

較佳的，所述步驟(1)之前還包括下列步驟：

(1)將脫水污泥進行間接干化處理得到干化污泥；

(2)將步驟(1)中干化污泥進行破碎粉磨處理；

(3)將步驟(2)中破碎處理后的干化污泥按照干化污泥3～15％、煤粉84～96％、粘接劑1％混合制備成型；

(4)將步驟(3)中混合成型的污泥和煤粉進行0.5～2h炭化處理。

較佳的，所述混合成型的污泥和煤粉炭化處理之后還包括下列步驟：

(1)向炭化后混合成型的污泥和煤粉中添加活化劑，進行活化處理后得到活性焦；

(2)將制得的活性焦浸入改性劑，進行改性處理后烘干得到改性活性焦。

較佳的，所述活化處理中所述活性劑為氯化鋅活性劑，所述活化處理的活化溫度為900～1100℃，活化時間為1～3h；

較佳的，所述改性處理中所述改性劑為的V₂O₅的膠體溶液；

所述改性處理的具體步驟包括：

(1)將活性焦浸入濃度為0.1～0.5mol/L，溫度為105～120℃的V₂O₅的膠體溶液；