[發明專利]利用改性赤泥和改性鋼渣處理污泥污水的方法

有效

• 申請號: 202110319117.6
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113231012B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 周顯;韓毅;陳霞;龐波;婁宗斌;萬沙;彭子凌;范澤宇;高卓凡;呂興棟;高志楊;郭文康;李明霞
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20;C02F101/22;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 祝蓉蓉

本發明公開了利用改性赤泥和改性鋼渣處理污泥污水的方法。該方法將赤泥和鋼渣進行改性預處理后，投加到污泥中進行脫水處理，然后將脫水后的泥餅烘干，與改性赤泥和改性鋼渣一起進行高溫熱解處理，制備生物炭基鐵鋁尖晶石，并將其用于處理污水。本發明實現了鋼渣、赤泥和污泥的協同處置，以及最終產物的資源化，對擴大鋼渣、赤泥、污泥等廢棄物用途及應用范圍，提高鐵鋁資源的回收利用率具有重要意義；且能廣泛應用到污水處理領域，實現了降解新型污染物及吸附重金屬的雙重作用。本發明方法具有生產工藝簡單，原料易得，產品應用范圍廣，具有良好的經濟效益和社會效益等特點。

技術領域

本發明屬于廢水、污水或污泥的處理領域，特別是利用固體廢棄物處理污泥和污水的技術；具體涉及使用改性赤泥和改性鋼渣調理污泥脫水性能，并用污泥泥餅、改性赤泥、改性鋼渣作為原料制備生物炭基鐵鋁尖晶石用于處理污水。

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。

赤泥是氧化鋁工業生產過程中產生的最主要的固體廢渣，目前，國內赤泥每年排放量超過3000萬噸，除少部分應用于水泥生產、制磚等用途外，大多濕法露天筑壩堆存，現今赤泥累積堆存已超過1億噸。赤泥的綜合利用一直是一項世界性難題，已經成為嚴重制約我國氧化鋁工業的可持續發展的問題。

鋼渣為煉鋼生產中產生的高堿度渣，每生產1噸鋼要排出約0.12噸鋼渣。目前我國鋼鐵渣的綜合利用率僅為50％，鋼渣的綜合利用率僅為10％。鋼渣成分比較復雜，鋼渣處理一直是困擾我國煉鋼行業的難題。在過去，這種固體廢棄物大部分被用做路基回填材料，利用率一直很低，既占用大量城市土地，又對環境、空氣造成嚴重污染。如果能夠得到深層次的開發和利用，不但可以消除環境污染，而且還能夠創造巨大的經濟效益。

《赤泥聯合鋼渣提高污泥脫水性能》中公開了利用鹽酸對赤泥進行預處理，然后聯合鋼渣對污泥脫水能力進行調理的技術。該技術中只對赤泥進行了改性，未對鋼渣進行改性，鋼渣的利用率并不高；而且也未對污泥脫水后的泥餅進行處理，這些泥餅依然會成為大量堆積的固體廢棄物。

目前還未有文獻或專利技術公開使用赤泥、鋼渣和污泥泥餅制備生物炭基鐵鋁尖晶石以及將其用于污水處理的技術。

發明內容

本發明針對現有技術中赤泥和鋼渣廢棄物利用率低，污泥處理困難的問題，提供了一種利用改性赤泥和改性鋼渣處理污泥污水的方法，該方法先對赤泥和鋼渣進行改性預處理，利用改性赤泥和改性鋼渣聯合調理污泥的脫水性能，提高污泥脫水率；并將污泥脫水后的泥餅與改性赤泥和改性鋼渣聯合制備生物炭基鐵鋁尖晶石，將生物炭基鐵鋁尖晶石用于處理污水。為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

S1、將赤泥加入到水楊酸溶液中浸泡6～12h，每1.5～2.5L水楊酸溶液中加入0.5～1.5kg赤泥，得到改性赤泥；將鋼渣加入到檸檬酸溶液中浸泡6～12h，每1.5～2.5L檸檬酸溶液中加入0.5～1.5kg鋼渣，得到改性鋼渣；

S2、將步驟S1中的改性赤泥和改性鋼渣投入到污泥中，攪拌均勻后，過濾脫水得到泥餅和濾液；對濾液進行檢測，若符合排放標準則直接排放，若不符合排放標準則留待后續處理；

S3、將步驟S2中的泥餅烘干，添加步驟S1中的改性赤泥和改性鋼渣，混合均勻后得到的赤泥-鋼渣-泥餅體系在550～1000℃下裂解，得到生物炭基鐵鋁尖晶石；一般情況下，將泥餅烘干至含水率≤5％；

S4、向污水或步驟S2中不符合排放標準的濾液中加入步驟S3得到的生物炭基鐵鋁尖晶石，再加入雙氧水或過硫酸鹽，得到的混合液攪拌均勻，即完成污水或不符合排放標準的濾液的處理。