[發(fā)明專利]一種堿預處理活性污泥吸附劑及其制備方法與應用

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• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN112875848A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設計）人: 代肖;尹標林;胡勇有
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F101/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發(fā)明公開了一種堿預處理活性污泥吸附劑及其制備方法與應用。該方法包括：取污水廠氧化溝活性污泥濕泥為原料，加入NaOH溶液進行預處理；靜置沉淀，倒掉上清液，再將底部污泥用濾紙過濾，得到所述堿預處理活性污泥吸附劑。該堿預處理活性污泥吸附劑的應用，包括：將堿預處理活性污泥吸附劑與含銻廢水(銻元素的濃度為0.19?50mg/L)混合，在攪拌狀態(tài)下進行吸附處理，靜置得到完成吸附的廢水。本發(fā)明將污水廠活性污泥進行堿預處理來治理含銻廢水，以廢治廢，結(jié)果表明，與未經(jīng)處理的活性污泥吸附劑相比，用NaOH進行預處理的活性污泥可以提高污水中銻的去除率，為印染廢水中銻的治理提供新途徑。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于污水處理治理領域，具體涉及一種堿預處理活性污泥吸附劑及其制備方法與應用。

背景技術(shù)

銻作為一種重要的礦產(chǎn)資源，在工業(yè)中的應用越來越廣泛，每年會有大量的含銻廢水產(chǎn)生。銻作為紡織工業(yè)的催化劑及印染行業(yè)的助劑、阻燃劑等會排放至廢水中。銻及其化合物有一定的毒性，會對環(huán)境造成污染，威脅人體健康。因此，針對總量大的印染廢水中的銻的去除意義重大。

目前，去除水中重金屬銻的方法主要有吸附法、混凝沉淀法，但這些方法存在處理成本高、產(chǎn)生的污泥量大等問題。近年來，生物吸附劑因其成本低、與其他材料相比來源豐富，在水中對重金屬離子親和力好，是一種很有前途的去除水溶液中重金屬的技術(shù)。常用的生物材料有：藻類、殼聚糖、纖維素和細胞生物等。但是有些生物吸附劑往往存在運輸不便或者需要單獨培養(yǎng)等問題，難以在實際應用上普及。相比之下，在污水處理過程中產(chǎn)生的剩余活性污泥作為一種生物吸附劑，克服了運輸、培養(yǎng)等缺點，利用剩余活性污泥吸附重金屬廢水，以廢治廢，既對污泥進行了資源化利用，又減少了處理成本。

活性污泥是由微生物有機體、有機聚合物、無機物及一些礦物質(zhì)組成的絮凝體。其中，微生物代謝可以產(chǎn)生含有EPS(胞外聚合物)的物質(zhì)，其主要成分是多糖、核酸、蛋白質(zhì)等。一方面，這些物質(zhì)含有大量的帶負電的基團，如氨基、羧基、羥基等，水中的金屬陽離子可以和這些帶負電的活性基團結(jié)合，發(fā)生沉淀、絡合、離子交換和吸附等反應。另一方面，活性污泥菌膠團表面積大，且表面帶負電荷，可通過電荷中和作用吸附金屬離子。利用活性污泥的吸附作用處理重金屬離子是污泥再利用的一個好途徑，以廢治廢，還可以減少處理成本。

活性污泥作為吸附劑通常有兩種使用途徑，一種是將污泥烘干研磨制成粉末，另一種是直接使用濕泥，考慮到工業(yè)上的應用，干性污泥制備時間較長，操作繁雜，且濕泥在水中分散均勻，所以實驗使用濕泥作為原料。

2005年昆明理工大學的肖娜在《活性污泥生物吸附劑處理含鉛廢水的應用基礎研究》中，利用活性污泥濕菌體作為原料，通過NaOH、HCl、乙醇、去離子水等預處理方式處理活性污泥，制備了生物吸附劑，用來處理含鉛廢水。結(jié)果顯示，酸、乙醇、去離子水預處理可增加活性污泥菌體細胞的有效結(jié)合點，從而增加活性污泥與金屬離子的結(jié)合點，提高了鉛離子的去除率。但該研究局限于模擬含鉛廢水的處理，并未應用到實際廢水中，而且未對除鉛機理進行深入的探討。

已有的活性污泥吸附劑去除重金屬的研究大多是針對鉛、鎘離子，還未有研究探究水中銻離子的去除。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種堿預處理活性污泥吸附劑及其制備方法與應用。

本發(fā)明提出了一種利用NaOH預處理活性污泥進行含銻廢水處理的方法，吸附劑原料使用污水處理廠氧化溝的活性污泥，以廢治廢，成本低廉，對銻的去除效果好。

本發(fā)明制備了一種堿預處理活性污泥生物吸附劑，與未處理的活性污泥吸附劑相比，不僅可以提高對模擬廢水中銻離子的去除，還能有效去除實際印染廢水中的銻離子，以廢治廢，減少了處理成本，為實際印染廢水中銻的去除提供了新思路；并通過SEM、FTIR分析測試探究了活性污泥的除銻機理。

本發(fā)明的目的至少通過如下技術(shù)方案之一實現(xiàn)。