一種節(jié)能型污泥基吸附劑制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種吸附劑制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]污泥治理是目前工程領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)性課題之一。隨著污泥產(chǎn)量的急劇增加和城市化進(jìn)程的推進(jìn)，污泥處理要遵循更加嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和“無害化、減量化、穩(wěn)定化、資源化”的處理原則。污泥處理的常規(guī)方法主要有土地利用、填埋、焚燒等。但均存在一定的缺陷和不足，難以滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。熱解法是利用污泥中有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在無氧或缺氧條件下對(duì)其加熱干餾，使有機(jī)物產(chǎn)生熱裂解，經(jīng)冷凝后產(chǎn)生利用價(jià)值較高的合成氣、生物油及固體殘?jiān)?，這些產(chǎn)品均有易存儲(chǔ)、易運(yùn)輸和使用方便的特點(diǎn)，將成為未來污泥處理的主流。
[0003]現(xiàn)有污泥熱解等處理技術(shù)，必須經(jīng)過污泥干化的前處理工藝。而污泥干化耗能巨大。查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料，迄今為止，在這一工序上尚未有突破性研宄和改進(jìn)，仍需借助太陽能、電能等干燥裝置進(jìn)行污泥干化。然而，常規(guī)污泥干化處理方式除了需要巨大能耗之夕卜，對(duì)環(huán)境造成諸多污染，如脫水污泥干化過程產(chǎn)生的大量水蒸氣和含硫以及小分子有機(jī)污染物(臭氣)等，導(dǎo)致污泥能源化處理受到不同程度的限制。
[0004]在我國(guó)，紡織行業(yè)廢水排放量占廢水總排放量的第6位，其中印染廢水則占全國(guó)紡織廢水排放量的80%。通過濕污泥熱解產(chǎn)生的殘?jiān)?，可作為吸附劑，有望?yīng)用在紡織行業(yè)的廢水凈化處理，使用前景巨大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服已有污泥處理方式的能耗較大、環(huán)保性較差的不足，本發(fā)明提供一種有效降低能耗、提升環(huán)保性能的節(jié)能型污泥基吸附劑制備方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種節(jié)能型污泥基吸附劑制備方法，所述制備方法包括以下步驟:
[0008]第一步，將摻混活化劑FeCl^含水率60?90%剩余濕污泥置于外熱式管式爐熱解反應(yīng)器加熱區(qū)，其中，活化劑FeClJP含水率60?90%濕污泥樣品的質(zhì)量份數(shù)比為:1:(10 ?20)；
[0009]在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行熱解反應(yīng):升溫速率70?80°C/min、熱解溫度550°C?560°C、停留10?15分鐘、氮?dú)獯邓退俾?5?30ml/min ;待反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉管式爐和氮?dú)馄块_關(guān)，冷卻后得到污泥熱解殘?jiān)?br>[0010]第二步，收集污泥熱解殘?jiān)M(jìn)行研磨，過50?70目篩，得到污泥殘?jiān)w粒；
[0011]第三步，將污泥殘?jiān)w粒用蒸餾水洗滌，直至洗滌液呈中性，干燥后即為所制污泥基吸附劑。
[0012]進(jìn)一步，所述第一步中，摻混活化劑FeClJ^含水率60?90%剩余濕污泥置于石英舟中，將石英舟置于管式爐熱解反應(yīng)器受熱中心。
[0013]所述第一步中，用密封膠連接好氮?dú)馄颗c石英管接口，以30mL/min速率通入氮?dú)猓_保熱解氛圍并去除污泥表面的空氣。
[0014]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在:(I)采用濕污泥直接熱解，不經(jīng)干化處理，熱解溫度較低，屬于低溫?zé)峤猓瑴p少污泥干化工序的同時(shí)，節(jié)省大量能量，更加節(jié)能環(huán)保；(2)濕污泥直接熱解，熱解后尾氣中的有害物質(zhì)排放量明顯減少，尾氣處理利用起來更加簡(jiǎn)單。(3)利用制備好的污泥基吸附劑去除印染廢水中的染料，去除率高達(dá)90%以上，吸附凈化染料廢水效果明顯。(4)熱解過程中加入活化劑FeC12，濕污泥中結(jié)合水在升溫過程中可快速轉(zhuǎn)化為水蒸氣，水蒸氣氣化氛圍更加明顯，極大豐富了污泥基殘?jiān)目紫督Y(jié)構(gòu)，中孔和微孔數(shù)量顯著增加，吸附效果明顯增強(qiáng)。
【附圖說明】
[0015]圖1是節(jié)能型污泥基吸附劑制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0017]參照?qǐng)D1，一種節(jié)能型污泥基吸附劑制備方法，所述制備方法包括以下步驟:
[0018]第一步，將摻混活化劑FeClJ^含水率60?90%剩余濕污泥置于外熱式管式爐熱解反應(yīng)器加熱區(qū)，其中，活化劑FeClJP含水率60?90%濕污泥樣品的質(zhì)量份數(shù)比為:1:(10 ?20)；
[0019]在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行熱解反應(yīng):升溫速率70?80°C/min、熱解溫度550°C?560°C、停留10?15分鐘、氮?dú)獯邓退俾?5?30ml/min ;待反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉管式爐和氮?dú)馄块_關(guān)，冷卻后得到污泥熱解殘?jiān)?br>[0020]第二步，收集污泥熱解殘?jiān)M(jìn)行研磨，過50?70目篩，得到污泥殘?jiān)w粒；
[0021]第三步，將污泥殘?jiān)w粒用蒸餾水洗滌，直至洗滌液呈中性，干燥后即為所制污泥基吸附劑。
[0022]進(jìn)一步，所述第一步中，摻混活化劑FeClJ^含水率60?90%剩余濕污泥置于石英舟中，將石英舟置于管式爐熱解反應(yīng)器受熱中心。
[0023]所述第一步中，用密封膠連接好氮?dú)馄颗c石英管接口，以30mL/min速率通入氮?dú)?，確保熱解氛圍并去除污泥表面的空氣。
[0024]所述第一步中，濕污泥與FeClJ^勻混合，其中FeCl 2作為活化劑，可使?jié)裎勰嘀薪Y(jié)合水在升溫過程中快速轉(zhuǎn)化為水蒸氣，可營(yíng)造水蒸氣氣化氛圍，通過水蒸氣與有機(jī)組分的熱化學(xué)反應(yīng)，豐富熱解殘?jiān)⒖捉Y(jié)構(gòu))。
[0025]實(shí)例1:一種節(jié)能型污泥基吸附劑制備方法，所述制備方法包括以下步驟:
[0026]第一步，將摻混活化劑FeClJ^含水率60%剩余濕污泥置于外熱式管式爐熱解反應(yīng)器加熱區(qū)，其中，活化劑FeCljP含水率60%濕污泥樣品的質(zhì)量份數(shù)比為:1:10 ;
[0027]在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行熱解反應(yīng):升溫速率70°C /min、熱解溫度550°C、停留10分鐘、氮?dú)獯邓退俾?5ml/min;待反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉管式爐和氮?dú)馄块_關(guān)，冷卻后得到污泥熱解殘?jiān)?br>[0028]第二步，收集污泥熱解殘?jiān)M(jìn)行研磨，過50目篩，得到污泥殘?jiān)w粒；
[0029]第三步，將污泥殘?jiān)w粒用蒸餾水洗滌，直至洗滌液呈中性，干燥后即為所制污泥基吸附劑。
[0030]利用本發(fā)明制備方法得到的污泥基吸附劑可用于脫除印染廢水中的染料。實(shí)施步驟為:稱取污泥基吸附劑，置于100mg/l亞甲基藍(lán)和孔雀石綠溶液中，污泥基吸附劑的投放標(biāo)準(zhǔn)為6g/L，混合均勾后固定于全自動(dòng)翻轉(zhuǎn)式振蕩器上，振蕩速率60r/min，室溫下震蕩，經(jīng)lh、3h、6h、12h、24h、36h后取靜置上層液進(jìn)行吸光度測(cè)試，計(jì)算去除率。
[0031]實(shí)例2:—種節(jié)能型污泥基吸附劑制備方法，所述制備方法包括以下步驟:
[0032]第一步，將摻混活化劑FeCld^含水率70%剩余濕污泥置于外熱式管式爐熱解反應(yīng)器加熱區(qū)，其中，活化劑FeCljP含水率70%濕污泥樣品的質(zhì)量份數(shù)比為:1:15 ;
[0033]在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行熱解反應(yīng):升溫速率76°C /min、熱解溫度555°C、停留12分鐘、氮?dú)獯邓退俾?8ml/min;待反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉管式爐和氮?dú)馄块_關(guān)，冷卻后得到污泥熱解殘?jiān)?br>[0034]第二步，收集污泥熱解殘?jiān)M(jìn)行研磨，過60目篩，得到污泥殘?jiān)w粒；
[0035]第三步，將污泥殘?jiān)w粒用蒸餾水洗滌，直至洗滌液呈中性，干燥后即為所制污泥基吸附劑。
[0036]實(shí)例3:—種節(jié)能型污泥基吸附劑制備方法，所述制備方法包括以下步驟:
[0037]第一步，將摻混活化劑FeClJ^含水率90%剩余濕污泥置于外熱式管式爐熱解反應(yīng)器加熱區(qū)，其中，活化劑FeCljP含水率90%濕污泥樣品的質(zhì)量份數(shù)比為:1:20 ;
[0038]在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行熱解反應(yīng):升溫速率80°C /min、熱解溫度560°C、停留15分鐘、氮?dú)獯邓退俾?0ml/min;待反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉管式爐和氮?dú)馄块_關(guān)，冷卻后得到污泥熱解殘?jiān)?br>[0039]第二步，收集污泥熱解殘?jiān)M(jìn)行研磨，過70目篩，得到污泥殘?jiān)w粒；
[0040]第三步，將污泥殘?jiān)w粒用蒸餾水洗滌，直至洗滌液呈中性，干燥后即為所制污泥基吸附劑。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種節(jié)能型污泥基吸附劑制備方法，其特征在于:所述制備方法包括以下步驟: 第一步，將摻混活化劑FeClj^含水率60?90%剩余濕污泥置于外熱式管式爐熱解反應(yīng)器加熱區(qū)，其中，活化劑FeClJP含水率60?90%濕污泥樣品的質(zhì)量份數(shù)比為:1: (10?20)； 在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行熱解反應(yīng):升溫速率70?80°C /min、熱解溫度550°C?560°C、停留10?15分鐘、氮?dú)獯邓退俾?5?30ml/min ;待反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉管式爐和氮?dú)馄块_關(guān)，冷卻后得到污泥熱解殘?jiān)? 第二步，收集污泥熱解殘?jiān)M(jìn)行研磨，過50?70目篩，得到污泥殘?jiān)w粒； 第三步，將污泥殘?jiān)w粒用蒸餾水洗滌，直至洗滌液呈中性，干燥后即為所制污泥基吸附劑。
2.如權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型污泥基吸附劑制備方法，其特征在于:所述第一步中，摻混活化劑FeClJ^含水率60?90%剩余濕污泥置于石英舟中，將石英舟置于管式爐熱解反應(yīng)器受熱中心。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種節(jié)能型污泥基吸附劑制備方法，其特征在于:所述第一步中，用密封膠連接好氮?dú)馄颗c石英管接口，以30mL/min速率通入氮?dú)?，確保熱解氛圍并去除污泥表面的空氣。
【專利摘要】一種節(jié)能型污泥基吸附劑制備方法，包括以下步驟：第一步，將摻混活化劑FeCl2的含水率60～90％剩余濕污泥置于外熱式管式爐熱解反應(yīng)器加熱區(qū)，活化劑FeCl2和含水率60～90％濕污泥樣品的質(zhì)量份數(shù)比為：1：(10～20)；在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行熱解反應(yīng)：升溫速率70～80℃/min、熱解溫度550℃～560℃、停留10～15分鐘、氮?dú)獯邓退俾?5～30ml/min；待反應(yīng)結(jié)束關(guān)閉管式爐和氮?dú)馄块_關(guān)，冷卻后得到污泥熱解殘?jiān)?；第二步，收集污泥熱解殘?jiān)M(jìn)行研磨，過50～70目篩，得到污泥殘?jiān)w粒；第三步，將污泥殘?jiān)w粒用蒸餾水洗滌，直至洗滌液呈中性，干燥后即為所制污泥基吸附劑。本發(fā)明有效降低能耗、提升環(huán)保性能。
【IPC分類】B01J20-30, C02F11-10, C02F103-30, B01J20-20
【公開號(hào)】CN104874352
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510256737
【發(fā)明人】胡艷軍, 王久兵, 鄭小艷, 嚴(yán)密, 任建莉, 韓龍
【申請(qǐng)人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年5月19日