[發明專利]一種CSW/nZVI復合活化劑及其應用

在審

• 申請號: 201911037370.1
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110746088A
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 韓毅;孫慧群;徐志兵;韋啟信;陳琪;嵇然;雷靂;黃書敏
• 申請（專利權）人: 安慶師范大學
• 主分類號: C02F11/143
• 分類號: C02F11/143
• 代理公司: 42001 武漢宇晨專利事務所
• 代理人: 董路

本發明公開了一種CSW/nZVI復合活化劑及其應用，該復合活化劑由以下方法制備而成：1、在氮氣保護下，將FeSO₄·7H₂O溶解于去離子和無水乙醇的混合溶劑中，得到溶液A；2、在氮氣保護下，將硫酸鈣晶須加入溶液A中，攪拌混合均勻并靜置，得到溶液B；3、在氮氣保護下，邊攪拌邊將NaBH₄溶液滴加入溶液B，滴加完成后，停止攪拌并靜置30?40min，將所得的混合液過濾，將濾餅洗滌并干燥，得到所述的CSW/nZVI復合活化劑。該活化劑提高了納米零價鐵的活化性能，解決了Fe⁰在水中團聚問題的同時，大大提高了納米零價鐵的反應速率，而且，硫酸鈣晶須可以有效改善污泥微觀結構，促進污泥深度脫水，因此，將該活化劑用于對污泥脫水處理中，能增強污泥脫水效果，而且不產生二次污染。

技術領域

本發明屬于生活污泥深度脫水處理技術領域，具體涉及一種CSW/nZVI復合活化劑及其應用，是一種利用納米零價鐵復合活化劑活化過硫酸鹽調理污泥的技術。

背景技術

污泥是伴隨著污水處理工藝產生的，隨著我國對于污水處理的重視程度加深，城鎮污水處理廠建設的普及以及處理工藝技術的不斷提升，污水處理效率大大提高，隨之污泥的產量也迅速增加。因此，改善污泥脫水性能，顯著降低其含水率是實現污泥減量化、無害化、資源化的前提，具有重要的研究意義和社會價值。

污泥組成復雜，影響污泥脫水的因素較多。而針對污泥脫水困難的難題，近些年國內外學者也開展了大量研究，主要改善方法包括水熱法、微波法、生物法、、投加納米顆粒、高級氧化法等。傳統的高級氧化技術包含芬頓/類芬頓氧化法、紫外光催化氧化法和臭氧氧化法，由于這些傳統的高級氧化技術反應條件嚴苛、運行成本較高，近年來研究者們將目光轉移到了過硫酸鹽高級氧化技術上。

納米零價鐵對多種污染物質均有較好的去除效果，在污染的水體、土壤及底泥中被廣泛研究與應用。前人對納米零價鐵的制備、在污染治理各方面的應用、作用的機理等方面進行了較為詳細的總結，針對納米零價鐵在應用中存在的問題雖有提及，但少有人集中進行整理。經過前期實驗和文獻查閱后，發現使用Fe⁰能夠減少過多Fe²⁺消耗硫酸根，避免引入其它陰離子，對有機物的作用更具目標性且不會引起二次污染。但是，Fe⁰在水中溶解速率緩慢，制約了Fe²⁺產生速率，從而影響整體反應過程，這也制約了S₂O₈^2-/Fe⁰體系大規模應用于污泥脫水性能的改善。因此，如何提高Fe⁰溶解速率，加快Fe²⁺的產生是實現S₂O₈^2-/Fe⁰氧化體系高效調理污泥脫水性能的關鍵。

硫酸鈣晶須(CSW)是以單晶形式生長的短纖維形狀晶體，具有機械強度高、相容性良好、結構松散、密度小、比表面積大等特點，如果將Fe⁰負載于硫酸鈣晶須表面，將有利于提高Fe⁰在水中分散程度，增加反應接觸面積，避免團聚。而將零價鐵負載于硫酸鈣晶須上，并用于調理污泥脫水性能的研究尚未見報道。

發明內容

基于上述現有技術，本發明提供了一種CSW/nZVI復合活化劑及其應用，該活化劑由硫酸鈣晶須負載納米零價鐵制備而成，提高了納米零價鐵的活化性能，解決了Fe⁰在水中團聚問題的同時，大大提高了納米零價鐵的反應速率，而且，硫酸鈣晶須可以有效改善污泥微觀結構，促進污泥深度脫水，因此，將該活化劑用于對污泥脫水處理中，能增強污泥脫水效果，而且不產生二次污染。

實現本發明上述目的所采用的技術方案為：

一種CSW/nZVI復合活化劑，由以下方法制備而成：