[發明專利]用于雨水處理的鋼鐵酸洗污泥改性污泥活性炭

在審

• 申請號: 202011228220.1
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112371085A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 范曉丹;張襄楷;周佳瀅;張晉璇;王雪琦;袁正通
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/10;C02F101/16;C02F101/32
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本發明公開了一種用于雨水處理的鋼鐵酸洗污泥改性污泥活性炭，先將鋼鐵酸洗污泥和污泥活性炭烘干，使其含水率30～60wt％，研磨到粒徑為0.1mm，再按鋼鐵酸洗污泥和污泥活性炭干重的質量比為1∶4～1∶8混合，再于氮氣氣氛600～900℃進行焙燒制得鋼鐵酸洗污泥改性污泥活性炭。本發明首次利用鋼鐵酸洗污泥和污泥活性炭制備吸附材料，既解決了酸洗污泥和污水污泥資源化的問題，又提高了污泥活性炭對雨水氨氮、總磷及二甲苯的吸附去除性能。本發明較之現有污泥活性炭，氨氮去除率由45.20％提高到77.30％，總磷的去除率由56.29％提高到84.77％，二甲苯的去除率由55％提高到100％。

技術領域

本發明是關于鋼鐵酸洗污泥改性污泥活性炭的，尤其涉及以鋼鐵酸洗污泥改性污泥活性炭以制備用于雨水處理的濾料的方法。

背景技術

在鋼鐵制品加工廠中酸洗工藝產生大量的酸洗廢水。為了保護環境、節約及合理利用資源，國內外學者對酸洗廢水處理進行了一些研究，主要是采用直接焙燒法、酸鹽分離法及氧化中和法等回收酸洗廢水中鐵資源。目前，一些鋼鐵企業仍采用傳統的處理方法，即一般采用石灰、電石渣或氫氧化鈣對其進行中和處理，同時產生大量的污泥，而且所產生的污泥再處理困難，占用大量的土地，并造成二次污染和資源的浪費。隨著我國鋼鐵產量和質量的提高，酸洗廢水的數量迅速增加，酸洗廢水污泥的出路問題已經十分突出。

國內外一些學者已致力于用污水污泥制備污泥活性炭的研究，并開展了污水污泥活性炭用于廢水處理方面的研究。但是由于污水污泥的有機質含量相對較低，使得所制備的污泥活性炭吸附性能不是很理想，其吸附性能還有待提高，尤其對雨水處理的效果較差。

隨著國家提出建設海綿城市的戰略，對雨水的回收利用尤為重視。國內雨水凈化最常用的方法有；(1)蓄水、滯留設施，主要是收集儲存雨季的雨水，以供干旱缺水季節補償市政用水。(2)滲透設施，是通過在路面上鋪墊透水磚，然后利用植被的緩沖作用以及滲透溝的強化滲透效果，能夠使徑流雨水在較短時間內滲入到地下，這種方法既可以限制地表雨水的總徑流量，還可以作為補給地下水的途徑。(3)過濾設施，經常使用沙子作為過濾的介質，沙子中間的空隙可以有效的去除雨水中的氨氮和總磷、懸浮顆粒物和營養無機鹽等一些污染物質。但是隨著環境污染物的復雜化，有效去除雨水中的氨氮和總磷的難度增大，而且雨水中不斷檢測出“三致”有機物，比如二甲苯。為了雨水回用的需要，人們一直在研發新型濾料，以有效去除雨水中氨氮、總磷及“三致”有機物。

鋼鐵酸洗污泥含有豐富的鐵元素，資源化利用的價值較高。將酸洗污泥與污泥活性炭復合協同處理過濾雨水，從酸洗污泥的利用率、建設海綿城市、環境安全性及節約天然鐵礦資源方面都具有較好的應用前景，可是目前這方面的研究報道很少。

本發明提出將酸洗污泥與污泥活性炭混合、焙燒，使得污泥活性炭與酸洗污泥的鐵氧化物復合。組分的特殊性，賦予其獨特的化學和物理結構，制得含有豐富鐵氧化物和炭元素的新型過濾材料，以提高現有污泥活性炭對雨水氨氮、總磷及二甲苯的吸附去除。

發明內容

本發明的目的，是針對酸洗污泥和雨水的處理、污泥活性炭的現狀，首次將酸洗污泥摻雜到污泥活性炭中，采用焙燒法制備酸洗污泥改性污泥活性炭，以提高現有污泥活性炭對雨水中氨氮、總磷及二甲苯的吸附去除性能，實現對雨水的回用。

本發明通過下述技術方案予以實現。

一種用于雨水處理的鋼鐵酸洗污泥改性污泥活性炭，原料組分為鋼鐵酸洗污泥和污泥活性炭，其干重質量比為1∶4～1∶8；

該用于雨水處理的鋼鐵酸洗污泥改性污泥活性炭的制備方法，具有如下步驟：

①預處理

分別將鋼鐵酸洗污泥和污泥活性炭烘干，使其含水率低于30wt％～60wt％；研磨至粒徑為0.1mm，再按照鋼鐵酸洗污泥干重和污泥活性炭干重的質量比為1∶4～1∶8混合；

②焙燒