[发明专利]一种污泥基炭铁材料的制备及用途

说明书

本发明公开了一种污泥基炭铁材料的制备及用途。包括以下步骤：将含铁脱水污泥室温通风条件下风干后，于60‑90℃下干燥4‑6h，得到含水率低于30％的干燥污泥；加入到热解炉，通入二氧化碳后保持常温，再程序升温达到终温700‑900℃后停留，得到固体产物；冷却至室温，得到污泥基炭铁材料。本发明制备得到的污泥基碳铁材料去除废水中有机物能力强，去除效率高，稳定性强等特点，其对废水中三氯生和硝基苯的去除效率均达到了95％以上，具有较强的净水能力。

技术领域

本发明涉及污泥资源化领域，尤其涉及一种污泥基炭铁材料的制备及用途。

背景技术

在中国，随着经济的快速发展，污水处理厂(WWTPs)的数量大大增加，污水污泥产量也迅速增加。据报道，从2007年到2013年，污泥产生量以每年13％的速度增长，2013年生产了625万吨干污泥。因此，开发既能快速处理污泥、又能实现污泥资源化利用的方法已迫在眉睫。在诸多污泥资源化方法中，污泥热解具有处理迅速、无害化处理彻底、处置后污泥稳定性好、并可回收能源等优点，而且热解后的固体产物具有制备炭基材料的应用潜力，日益受到重视。

同时，随着中国工业的快速发展,生态环境的破坏日益加剧。尤其是有机化工合成工业、石油化工、食品工业、制药工业和染料工业等排放的有机废水具有高浓度、高色度和难生化等特点,相对而言,对生态环境的危害也大,此类废水的处理日益受到环境工作者的关注。铁炭微电解技术是20世纪后期发展起来的一种有效的水处理方法。铁炭微电解技术的核心是铁炭微电解填料，其第一、二代填料以铸铁屑或刨花材料为铁源、活性炭为碳源的免烧型复合材料；目前第三、四代填料以铁粉、煤粉以及结合剂在一定温度下隔氧烧制而成的烧结型复合材料。免烧型复合材料通过铁炭组配组合，容易出现铁与炭的分离，影响原电池反应；填料的制备采用低附加值的铁粉与煤粉为原料，成本相对较低，但是高温烧结的温度一般高于1000℃，而且在实际应用中，铁粉表面易钝化、导致填料板结。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原料来源广，无需结合剂，成本低廉，工艺简单，所制备材料具有较强的针对有机废水的去除能力的污泥基炭铁材料的制备方法及对有机废水的去除方法。实现了污泥资源化利用和有机废水的协同处置，为污泥提供了一种行之有效的高附加值利用技术。

为实现上述目的，本发明提供一种污泥基炭铁材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

干燥污泥的获得：将含铁脱水污泥室温通风条件下风干后，于60-90℃下干燥4-6h，得到含水率低于30％的干燥污泥；

固体产物的获得：将所得干燥污泥加入热解炉，通入二氧化碳后保持常温，再程序升温达到终温700-900℃后停留，得到固体产物；

污泥基炭铁材料的获得：将所得固体产物冷却至室温，得到污泥基炭铁材料。

进一步，所述干燥污泥的获得步骤中，脱水污泥的粒径为50-200目；

任选的，脱水污泥的含水率为40-70％。

进一步，所述固体产物的获得步骤中二氧化碳的气体流量为200-500ml/min，保持常温的时间为30min～1h。

进一步，所述固体产物的获得步骤中，程序升温的升温速率为10℃/min；

任选的，达到终温后停留的时间为30～240min。

本发明还提供由所述污泥基炭铁材料的制备方法制备得到的污泥基炭铁材料。

本发明还提供一种使用所述污泥基炭铁材料处理有机废水的用途，该方法包括将所述有机废水采用污泥基炭铁材料进行处理。

进一步，所述有机废水为含三氯生和硝基苯的有机废水。