[发明专利]一种改性污泥吸附剂的制备方法及其应用

说明书

本申请公开了一种改性污泥吸附剂的制备方法及其应用，用铝盐作为污水处理厂的污泥絮凝剂，将产生的含铝污泥进行自然风干处理，处理后的污泥经碎土机研磨过100目筛备用；处理后的污泥进行高温碳化处理，处理后的污泥进行浓盐酸酸化处理；将酸化处理后的污泥进行去离子水清洗至pH＝7，得到改性污泥吸附剂，将处理后的改性污泥、重金属污染液混合，进行重金属吸附，改性污泥吸附剂成分简单、制作方便、经济性高，能充分实现污泥的资源化利用；改性污泥的铅、镉离子最大吸附量分别为87‑97mg/g、17‑21mg/g，可以替代常见的花生壳活性炭作为铅、镉离子污染液的吸附材料。

技术领域

本发明涉及重金属污染水修复技术领域，具体涉及一种改性污泥吸附剂的制备方法及其应用。

背景技术

目前大批工业污染土地，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。目前工业化的迅猛发展，导致了土壤重金属污染化日益加重。以镉为主的重金属污染有待迫切解决，其中，镉、铅是大部分地区土壤的主要重金属污染物，这些重金属对人类健康及环境安全产生了极大的危害。因此，选择一种高效、经济的方法处理重金属污染，成为一个迫切需要解决的问题。

污水处理厂在进行污水处理的过程中，通过在污水中加入聚合氯化铝等絮凝剂，脱水产生大量了废弃污泥。目前污水处理厂污泥处置主要的处理方式主要有：直接排入城市污水管网、脱水处理后卫生填埋、陆上直接堆弃、直接排入水体环境。这些方法不仅需要大量的处理成本，还会对环境安全造成不利影响。

污泥本身作为一种可回收资源，通过对污泥的回收利用，可有效减少污水处理厂的污泥处置成本，同时解决其对环境造成的不利影响，从而产生显著的经济和环境效益。。

发明内容

解决的技术问题：本发明针对现有技术中存在的重金属污染问题迫切需要解决、污泥处理需要大量处理成本等技术问题，提供了一种改性污泥吸附剂的制备方法及其应用，该污泥吸附剂经过高温酸化改性后，能够有效地吸附溶液中的重金属，具有极高的吸附性能，同时经济安全、对环境安全健康；

本申请的另一个目的是提供一种污水处理厂污泥资源化处置的一种方法，提升污水处理厂污泥的利用价值，有效应用于污水处理厂污泥处理。

技术方案：

一种改性污泥吸附剂的制备方法及其应用，具体包括以下步骤：

步骤1：用铝盐作为污水处理厂的污泥絮凝剂，将污水处理产生的含铝污泥进行自然风干处理，处理后的含铝污泥经碎土机研磨过100目筛备用；

步骤2：将过筛后的含铝污泥在400-500℃下高温碳化处理3-4h，处理后的高温改性污泥用酸化改性剂进行酸化处理；

步骤3：将酸化处理后的污泥进行去离子水清洗至pH＝7后，得到改性污泥吸附剂。

作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤1中铝盐为聚合氯化铝，含铝污泥为污水处理厂用铝盐絮凝剂絮凝脱水而成，其中铝占所述含铝污泥干重的7-16％。

作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤3得到的改性污泥吸附剂粒径不大于0.15mm。

作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤2中高温碳化处理过程中改性环境的含氧量不大于10％。

作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤2中酸化改性剂为浓度为2.0-3.0mol/L浓盐酸。

作为本发明的一种优选技术方案：所述高温改性污泥与酸化改性剂固液比为1：(2-4)。

作为本发明的一种优选技术方案：所述酸化处理为室温下搅拌，搅拌时间为3-6h，搅拌后静置时间为18-24h。