[發明專利]氧化鈣改性活性污泥生物吸附劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910332343.0
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN110152626A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 林偉雄;顧海奇;孫水裕;楊帆;陳楠緯;任杰;武純;鄭詩琳
• 申請（專利權）人: 廣東環境保護工程職業學院
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/22;B01J20/28;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/22
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 王國標

本發明提出了氧化鈣改性活性污泥生物吸附劑及其制備方法和應用，通過直接加入氧化鈣對污泥進行改性，制得氧化鈣改性活性污泥生物吸附劑。本發明利用氧化鈣作為改性劑，直接添加，無副產品產生，減少了制備過程對環境的二次污染的風險，制得的污泥生物吸附劑不僅保持了污泥本身的疏松結構，保留了污泥中的有機吸附基團，還具有比傳統方法制得的污泥吸附劑更大的比表面積和機械強度，大大提高了吸附重金屬的能力。同時，本發明的制備工藝簡單，僅消耗了少量的氧化鈣，節約了生產的成本，工業生產可行性更高。

技術領域

本發明涉及重金屬吸附領域及污泥資源化領域，具體涉及氧化鈣改性活性污泥生物吸附劑及其制備方法和應用。

背景技術

剩余污泥處理處置問題一直以來都是社會各界關注的問題。目前，我國剩余污泥處理處置以農田利用，填埋和焚燒為主。但是由于場地或高環境風險的限制，傳統的處理處置方法已經不能滿足城市綠色發展的要求。近年來，固廢處理政策由減量化向資源化發展，剩余污泥資源化利用已成為解決污泥囤積、實現綠色可持續發展的必然選擇。

利用剩余污泥制備吸附材料不僅可以解決污泥的處理處置問題，還可以節省生物吸附劑的制備成本，達到以廢治廢的目的。近年來，剩余污泥制備吸附材料成為污泥資源化的主要發展方向。現有的剩余污泥制備吸附材料的技術主要集中在制備污泥基碳吸附材料的研究中，主要以污泥作為基質材料，通過高溫熱解的手段將污泥熱解碳化成碳吸附材料，常使用直接高溫碳化法、活化法，催化活化法，添加碳源高溫活化法。這些方法均需要通過高溫熱解將污泥熱解碳化成碳吸附材料，雖然制備的活性炭具有良好的吸附能力，但是高溫熱解也破壞了污泥中其他具有良好吸附能力的有效成分(如胞外聚合物等)，降低了污泥基吸附劑的吸附效率，且現有方法的熱解溫度一般為500℃以上，且熱解過程中產生大量的廢氣，存在一定的安全風險和環境風險。同時，活化法和催化活化法雖然能夠提高制備的碳吸附劑的吸附能力，但是制備過程中產生的副產物，如活化過程中產生大量的廢水，這些副產物的處理處置又一次限制了污泥制備吸附劑的推廣。

因此，開發一種制備方法簡單，副產物少的剩余污泥吸附材料的制備方法，對于污泥制備吸附劑的工業化生產具有良好的應用前景。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術的不足，提供一種生物吸附劑及其制備方法和應用。

為了實現上述目的，本發明采用以下的技術方案：

提出一種生物吸附劑的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、稱取適量活性污泥；

步驟二、按照活性污泥固體：氧化鈣粉末＝20：(0.8～2)的質量比例，向漿狀污泥中加入氧化鈣粉末進行攪拌；

步驟三、將步驟二中攪拌后的污泥烘干，待烘干后將其研磨成顆粒，得到氧化鈣改性污泥生物吸附劑。

優選地，步驟一中，活性污泥的含水率為70％～80％，活性污泥的有機物組分含量大于30％。按照CJ/T 221-2005的重量法對活性污泥進行含水率的測定，通過測定的活性污泥的含水率可得到活性污泥的污泥固體含量。

優選地，步驟二中，所述攪拌操作需在25℃的條件下130r/min攪拌2min，60r/min攪拌2min。

優選地，步驟二中，所述活性污泥固體：氧化鈣粉末的質量比例為20：1。

優選地，步驟三中，所述烘干需在60℃下進行，烘干時間為3～5h。

優選地，步驟三中，所述研磨后的顆粒的粒徑為0.45mm～0.85mm。

本發明還提供了根據上述方法制得的生物吸附劑，可用于污泥的處理處置和重金屬吸附等領域。