[发明专利]利用改性赤泥和改性钢渣处理污泥污水的方法

说明书

本发明公开了利用改性赤泥和改性钢渣处理污泥污水的方法。该方法将赤泥和钢渣进行改性预处理后，投加到污泥中进行脱水处理，然后将脱水后的泥饼烘干，与改性赤泥和改性钢渣一起进行高温热解处理，制备生物炭基铁铝尖晶石，并将其用于处理污水。本发明实现了钢渣、赤泥和污泥的协同处置，以及最终产物的资源化，对扩大钢渣、赤泥、污泥等废弃物用途及应用范围，提高铁铝资源的回收利用率具有重要意义；且能广泛应用到污水处理领域，实现了降解新型污染物及吸附重金属的双重作用。本发明方法具有生产工艺简单，原料易得，产品应用范围广，具有良好的经济效益和社会效益等特点。

技术领域

本发明属于废水、污水或污泥的处理领域，特别是利用固体废弃物处理污泥和污水的技术；具体涉及使用改性赤泥和改性钢渣调理污泥脱水性能，并用污泥泥饼、改性赤泥、改性钢渣作为原料制备生物炭基铁铝尖晶石用于处理污水。

背景技术

污泥是伴随着污水处理工艺产生的，随着我国对于污水处理的重视程度加深，城镇污水处理厂建设的普及以及处理工艺技术的不断提升，污水处理效率大大提高，随之污泥的产量也迅速增加。因此，改善污泥脱水性能，显著降低其含水率是实现污泥减量化、无害化、资源化的前提，具有重要的研究意义和社会价值。

赤泥是氧化铝工业生产过程中产生的最主要的固体废渣，目前，国内赤泥每年排放量超过3000万吨，除少部分应用于水泥生产、制砖等用途外，大多湿法露天筑坝堆存，现今赤泥累积堆存已超过1亿吨。赤泥的综合利用一直是一项世界性难题，已经成为严重制约我国氧化铝工业的可持续发展的问题。

钢渣为炼钢生产中产生的高碱度渣，每生产1吨钢要排出约0.12吨钢渣。目前我国钢铁渣的综合利用率仅为50％，钢渣的综合利用率仅为10％。钢渣成分比较复杂，钢渣处理一直是困扰我国炼钢行业的难题。在过去，这种固体废弃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，又对环境、空气造成严重污染。如果能够得到深层次的开发和利用，不但可以消除环境污染，而且还能够创造巨大的经济效益。

《赤泥联合钢渣提高污泥脱水性能》中公开了利用盐酸对赤泥进行预处理，然后联合钢渣对污泥脱水能力进行调理的技术。该技术中只对赤泥进行了改性，未对钢渣进行改性，钢渣的利用率并不高；而且也未对污泥脱水后的泥饼进行处理，这些泥饼依然会成为大量堆积的固体废弃物。

目前还未有文献或专利技术公开使用赤泥、钢渣和污泥泥饼制备生物炭基铁铝尖晶石以及将其用于污水处理的技术。

发明内容

本发明针对现有技术中赤泥和钢渣废弃物利用率低，污泥处理困难的问题，提供了一种利用改性赤泥和改性钢渣处理污泥污水的方法，该方法先对赤泥和钢渣进行改性预处理，利用改性赤泥和改性钢渣联合调理污泥的脱水性能，提高污泥脱水率；并将污泥脱水后的泥饼与改性赤泥和改性钢渣联合制备生物炭基铁铝尖晶石，将生物炭基铁铝尖晶石用于处理污水。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

S1、将赤泥加入到水杨酸溶液中浸泡6～12h，每1.5～2.5L水杨酸溶液中加入0.5～1.5kg赤泥，得到改性赤泥；将钢渣加入到柠檬酸溶液中浸泡6～12h，每1.5～2.5L柠檬酸溶液中加入0.5～1.5kg钢渣，得到改性钢渣；

S2、将步骤S1中的改性赤泥和改性钢渣投入到污泥中，搅拌均匀后，过滤脱水得到泥饼和滤液；对滤液进行检测，若符合排放标准则直接排放，若不符合排放标准则留待后续处理；

S3、将步骤S2中的泥饼烘干，添加步骤S1中的改性赤泥和改性钢渣，混合均匀后得到的赤泥-钢渣-泥饼体系在550～1000℃下裂解，得到生物炭基铁铝尖晶石；一般情况下，将泥饼烘干至含水率≤5％；

S4、向污水或步骤S2中不符合排放标准的滤液中加入步骤S3得到的生物炭基铁铝尖晶石，再加入双氧水或过硫酸盐，得到的混合液搅拌均匀，即完成污水或不符合排放标准的滤液的处理。