CN102553515B - 一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法 - Google Patents
一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102553515B CN102553515B CN201210017066.2A CN201210017066A CN102553515B CN 102553515 B CN102553515 B CN 102553515B CN 201210017066 A CN201210017066 A CN 201210017066A CN 102553515 B CN102553515 B CN 102553515B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- adsorbent
- water purification
- hours
- cerous nitrate
- semi
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本发明公开了一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法，包括：将净水污泥脱水至含水率在60～65%左右，然后加入一定量的浓硫酸混合均匀放置一定时间；将加浓硫酸后的脱水污泥利用造粒机制成直径1.5～2mm、长度为2～3mm的颗粒后放入鼓风干燥箱中，在105℃条件下干燥2小时后冷却至40℃左右；将温度为40℃左右的干燥后的吸附剂半成品放入一定浓度的硝酸铈溶液中浸泡2小时后取出，干燥1小时后放入马弗炉中，在400℃的温度条件下煅烧4小时，得到除磷吸附剂产品。本发明中通过在净水污泥中加入浓硫酸及采用硝酸铈溶液对吸附剂表面进行改性，大大提高了吸附剂对磷的吸附效果；本发明“以废治废”，实现了固体废弃物的资源化利用。
Description
技术领域
本发明涉及水污染控制工程领域，具体涉及一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法。该方法制得的吸附剂可用于工业废水的第三级处理，不仅大大降低排放水中的磷含量，而且能够实现资源的循环利用。
背景技术
为了满足人们日益增长的对环境的保护意识及对自身生存环境的严格要求，必须对产生量越来越大的工业废水进行深度处理。磷是造成水体富营养化及藻类过度繁殖的重要因素之一，因此必须严格控制排放到水体中的磷含量。
一般来说，当水体中总磷浓度超过0.02mg/L时，则认为该水体处于富营养化状态，而当总磷浓度超过0.05mg/L时，适当的环境条件即可引起藻类及某些水生植物的过度生长。目前，除磷的方法主要包括生物法、化学法及两种方法的结合和吸附法，其中利用固体吸附剂的吸附法除磷具有经济、高效且吸附剂可重复利用的特点。
净水污泥是自来水厂生产自来水的过程中为了去除水中的悬浮物而使用了大量的混凝剂（铝盐或铁盐等）之后所形成的，由于大量混凝剂的投加而使混凝剂成为了净水污泥的主要组成部分。由于自来水厂采用的原水通常以地表水为主，而地表水中的悬浮固体颗粒主要来自河水流动过程中对土壤的侵蚀，因此自来水厂产生的净水污泥具有土壤的一般特性。目前国内对净水污泥的研究尚处在初级阶段，而国外对净水污泥的研究比较早，净水污泥在一些发达国家通常采取脱水后进行资源化利用，比如利用脱水后的净水污泥生产陶粒、水泥、建筑用砖等。现在也出现了附加值更高的资源化利用新方法—制备吸附剂。
国家在“十二五”规划中已对自来水厂净水污泥处理制定了明确目标，提出在“十二五”期间解决60个中心城市自来水厂的污泥治理问题。因此利用净水污泥制备用于去除水中磷的吸附剂将成为净水污泥资源化利用的重要途径之一。
发明内容
为解决上述技术存在的不足，本发明提供了一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法，该方法制得的吸附剂可用于工业废水的第三级处理，不仅大大降低排放水中的磷含量，而且能够实现资源的循环利用。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法，包括以下步骤：
（1）将自来水厂的净水污泥脱水至含水率为60～65%左右，然后加入添加剂，加入比例按照与干污泥的重量比为1:1000，混合均匀后放置3小时；
（2）利用造粒机将污泥制成直径1.5～2mm、长度为2～3mm的颗粒后放入鼓风干燥箱中，在105℃条件下干燥2小时后冷却至40℃左右，得除磷吸附剂半成品；
（3）配制浓度为0.1mol/L、温度为40℃的硝酸铈溶液，将步骤（2）中制得的温度为40℃左右且干燥后的除磷吸附剂半成品放入配制好的硝酸铈溶液中，使硝酸铈对吸附剂半成品表面进行改性，浸泡2小时后取出，干燥1小时；
（4）将步骤（3）中制得的吸附剂放入马弗炉中，在400℃的温度条件下煅烧4小时，冷却至室温得到除磷吸附剂产品。
进一步的，步骤（1）中所述添加剂为浓硫酸。
进一步的，步骤（1）中所述干污泥为完全脱水后的净水污泥。
进一步的，步骤（3）中所述改性剂为硝酸铈，浓度为0.1mol/L、浸泡改性时间为2小时，温度为40℃。
本发明的有益效果是：
本发明中通过在净水污泥中加入浓硫酸及采用硝酸铈溶液对吸附剂表明进行改性，大大提高了吸附剂对磷的吸附效果；本发明“以废治废”，实现了固体废弃物的资源化利用。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1中不同煅烧温度对吸附剂比表面积影响的比较图；
图2为本发明实施例2中，商品氧化铝吸附剂与本发明随运行时间增加出水磷浓度变化的对比图；
图3为本发明实施例2中，商品氧化铝吸附剂与本发明随运行时间增加出水磷去除率变化的对比图；
图4为本发明实施例3中，未经硝酸铈改性与经过硝酸铈改性的除磷吸附剂随运行时间增加出水磷浓度变化的对比图；
图5为本发明的实施例3中，未经硝酸铈改性与经过硝酸铈改性的除磷吸附剂随运行时间增加出水磷去除率变化的对比图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
实施例1
参见图1所示，一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法，包括以下步骤：
（1）将自来水厂的净水污泥脱水至含水率为60%后，称取1000g该净水污泥，加入0.4g浓硫酸混合均匀后放置3小时；
（2）然后放入鼓风干燥箱中，在105℃条件下干燥2小时后冷却至40℃左右；
（3）配制浓度为0.1mol/L、温度为40℃的硝酸铈溶液，将步骤（1）中干燥后的污泥放入配制好的硝酸铈溶液中，使硝酸铈对吸附剂半成品表面进行改性，浸泡2小时后取出，干燥1小时；
（4）将步骤（3）中制得的吸附剂分成8份分别在不同的温度条件下置于马弗炉中进行煅烧4小时，冷却至室温后将吸附剂研磨成大小为100目的颗粒，测定不同煅烧温度下吸附剂的比表面积。
实施例2
参见图2、3所示，一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法，包括以下步骤：
（1）将自来水厂的净水污泥脱水至含水率为60%后，称取10kg该净水污泥，加入4g浓硫酸混合均匀后放置3小时；
（2）利用造粒机将污泥制成直径1.5～2mm、长度为2～3mm的颗粒后放入鼓风干燥箱中，在105℃条件下干燥2小时后冷却至40℃左右，得除磷吸附剂半成品；
（3）配制浓度为0.1mol/L、温度为40℃的硝酸铈溶液，将步骤（1）中制得的除磷吸附剂半成品放入配制好的硝酸铈溶液中，使硝酸铈对吸附剂半成品表面进行改性，浸泡2小时后取出，干燥1小时；
（4）将步骤（3）中制得的吸附剂放入马弗炉中，在400℃的温度条件下煅烧4小时，冷却至室温得到除磷吸附剂产品；
（5）采用磷酸二氢钾（分析纯）配制含磷浓度为10mg/L的水样；
（6）将步骤（4）中制备好的除磷吸附剂和商品氧化铝吸附剂各1000g分别装入两根内径为8cm、高度为120cm的有机玻璃管吸附柱中，采用下部进水，上部出水的方式通入步骤（5）中配制的含磷水样；
（7）采用《钼酸铵分光光度法》（GB11893-89）测量步骤（6）中吸附后出水中磷的浓度。
实施例3
参见图4、5所示，一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法，包括以下步骤：
（1）将自来水厂的净水污泥脱水至含水率为60%后，称取10kg该净水污泥，加入4g浓硫酸混合均匀后放置3小时；
（2）利用造粒机将污泥制成直径1.5～2mm、长度为2～3mm的颗粒后放入鼓风干燥箱中，在105℃条件下干燥2小时后冷却至40℃左右，得除磷吸附剂半成品；
（3）将步骤（2）中制得的吸附剂放入马弗炉中，在400℃的温度条件下煅烧4小时，冷却至室温得到除磷吸附剂产品；
（4）采用磷酸二氢钾（分析纯）配制含磷浓度为10mg/L的水样；
（5）将步骤（3）中制备好的除磷吸附剂和商品氧化铝吸附剂各1000g分别装入两根内径为8cm、高度为120cm的有机玻璃管吸附柱中，采用下部进水，上部出水的方式通入步骤（4）中配制的含磷水样；
（6）采用《钼酸铵分光光度法》（GB11893-89）测量步骤（5）中吸附后出水中磷的浓度。
进一步的，从图1可见，当煅烧温度为400℃时，所得吸附剂的比表面积最大。由于吸附剂比表面积的大小是影响吸附效果的重要因素之一，因此制备除磷吸附剂的煅烧温度确定为400℃。
进一步的，从图2和图3可见，与商品氧化铝吸附剂相比，利用净水污泥制备的除磷吸附剂对磷的吸附去除效果远远高于商品氧化铝对磷的吸附去除效果。图2中1#：商品氧化铝吸附剂；2#：利用净水污泥制备的除磷吸附剂（硝酸铈改性）；图3中1#：商品氧化铝吸附剂；2#：利用净水污泥制备的除磷吸附剂（硝酸铈改性）。
进一步的，从图4和图5可见，与未经硝酸铈改性的除磷吸附剂相比，利用经硝酸铈改性的除磷吸附剂对磷的吸附去除效果好于未经硝酸铈改性的除磷吸附剂对磷的吸附去除效果。图4中1#：利用净水污泥制备的除磷吸附剂（未经硝酸铈改性）；2#：利用净水污泥制备的除磷吸附剂（硝酸铈改性）；图5中1#：利用净水污泥制备的除磷吸附剂（未经硝酸铈改性）；2#：利用净水污泥制备的除磷。
需要强调的是，上述设施例虽然对本发明作了比较详细的说明，但是这些说明只是对本发明说明性的，而不是对发明的限制，任何不超出本发明实质精神内的发明创造，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (1)
1.一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将自来水厂的净水污泥脱水至含水率为60～65%，然后加入浓硫酸，加入比例按照与干污泥的重量比为1:1000，混合均匀后放置3小时，所述干污泥为完全脱水后的净水污泥；
（2）利用造粒机将污泥制成直径1.5～2mm、长度为2～3mm的颗粒后放入鼓风干燥箱中，在105℃条件下干燥2小时后冷却至40℃左右，得除磷吸附剂半成品；
（3）配制浓度为0.1mol/L、温度为40℃的硝酸铈溶液，将步骤（2）中制得的温度为40℃左右且干燥后的除磷吸附剂半成品放入配制好的硝酸铈溶液中，使硝酸铈对吸附剂半成品表面进行改性，浸泡2小时后取出，干燥1小时；
（4）将步骤（3）中制得的吸附剂放入马弗炉中，在400℃的温度条件下煅烧4小时，冷却至室温得到除磷吸附剂产品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210017066.2A CN102553515B (zh) | 2012-01-19 | 2012-01-19 | 一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210017066.2A CN102553515B (zh) | 2012-01-19 | 2012-01-19 | 一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102553515A CN102553515A (zh) | 2012-07-11 |
| CN102553515B true CN102553515B (zh) | 2014-04-02 |
Family
ID=46400915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210017066.2A Active CN102553515B (zh) | 2012-01-19 | 2012-01-19 | 一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102553515B (zh) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103331138B (zh) * | 2013-07-23 | 2015-08-19 | 苏州科技学院 | 一种改性净水污泥氨氮吸附剂的制备方法 |
| CN103359898B (zh) * | 2013-07-30 | 2015-04-01 | 广东省环境科学研究院 | 污泥深度处理与资源利用方法及其装置 |
| CN103848471A (zh) * | 2013-09-03 | 2014-06-11 | 北京师范大学 | 一种净水厂污泥去除水中有机磷农药的方法 |
| CN103721667B (zh) * | 2013-12-17 | 2015-08-26 | 江苏省农业科学院 | 一种高效的除磷吸附剂及制备方法 |
| CN105642221A (zh) * | 2016-01-11 | 2016-06-08 | 河南城建学院 | 一种除磷净水剂及其制备方法 |
| CN105688814A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-06-22 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种利用污水处理厂污泥制备除磷吸附剂的方法 |
| CN106083180A (zh) * | 2016-06-23 | 2016-11-09 | 安徽美自然环境科技有限公司 | 一种除磷填料的制备方法以及填充了该填料的除磷设备 |
| CN106946434B (zh) * | 2017-03-24 | 2018-02-16 | 合肥供水集团有限公司 | 一种净水厂含锰铝铁污泥的资源化利用方法 |
| CN109529756A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-03-29 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种污泥基除磷材料及其制备方法和含磷污水的处理方法 |
| CN112979134B (zh) * | 2021-04-29 | 2021-10-22 | 中铁水务集团有限公司 | 一种自来水厂余泥制作的颗粒状生物滞留设施介质层填料 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1242927C (zh) * | 2004-10-26 | 2006-02-22 | 哈尔滨工业大学 | 污泥吸附剂的制备方法和利用其强化处理生活污水的方法 |
-
2012
- 2012-01-19 CN CN201210017066.2A patent/CN102553515B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102553515A (zh) | 2012-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102553515B (zh) | 一种以净水污泥为原料制备除磷吸附剂的方法 | |
| CN101143312A (zh) | 一种用于水处理的粒状赤泥吸附剂的制造与再生方法 | |
| CN101791534B (zh) | 一种除磷吸附剂及其制备方法 | |
| CN104083945B (zh) | 一种利用煤矸石和建筑垃圾制备的沸石陶粒及其制备技术 | |
| CN104229999B (zh) | 一种用于人工湿地水处理的填料及其制备方法 | |
| CN101612498A (zh) | 一种多孔陶瓷滤料的生产方法 | |
| CN102050586A (zh) | 一种利用城市污水厂污泥生产硅酸盐水泥的方法 | |
| Li et al. | Synthesis of magnesium-modified ceramsite from iron tailings as efficient adsorbent for phosphorus removal | |
| CN105622043A (zh) | 一种免烧结改性粉煤灰陶粒的制备方法及其应用 | |
| CN104437389A (zh) | 一种处理含铅废水吸附剂的制备方法及应用 | |
| CN102503368A (zh) | 一种人工湿地球形陶粒基质及其制备方法 | |
| CN110252240B (zh) | 一种含铝废渣无焙烧制取含磷废水吸附剂的方法及应用 | |
| CN102600796B (zh) | 一种吸附氨氮的脱氮滤料及其再生方法 | |
| CN103601433B (zh) | 一种制备污水处理用高效除磷材料的方法 | |
| CN102350313B (zh) | 一种铜铁磁性金属氧化物改性粉煤灰磷吸附剂的制备方法及其应用 | |
| CN105541089A (zh) | 一种应用于海绵城市建设的环保轻石及其制备方法 | |
| CN106316382B (zh) | 利用水厂污泥制备的尖晶石及其制备方法 | |
| CN114835356B (zh) | 一种污泥基铁碳微电解生物填料的制备方法 | |
| CN107628682B (zh) | 一种强化sbr脱氮除磷的磁性复合剂及其制备方法 | |
| CN101982432A (zh) | 利用再生净水污泥进行城市水体修复的方法 | |
| JP2012187544A (ja) | リン吸着材ならびにそれを用いた土壌改良剤または肥料 | |
| CN101670264A (zh) | 免烧法制备的脱硫灰渣废水除磷材料及制备方法 | |
| CN110681344B (zh) | 一种锆系纳米杂化材料及应用方法 | |
| CN112830541A (zh) | 一种利用多功能长效复合填料长期持续除磷的方法 | |
| Chen et al. | Removal of dye wastewater COD by sludge based activated carbon |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: LIANYUNGANG ZHONGXIN WASTEWATER TREATMENT CO., LTD Free format text: FORMER OWNER: UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY OF SUZHOU Effective date: 20150604 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 215000 SUZHOU, JIANGSU PROVINCE TO: 222000 LIANYUNGANG, JIANGSU PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150604 Address after: 222000 Jiangsu city of Lianyungang province guannaxian heap ditch town of Chemical Industrial Park Patentee after: Lianyungang Zhong Xin sewage treatment Co., Ltd. Address before: 215000 No. 1701 Binhe Road, Jiangsu, Suzhou Patentee before: University of Science and Technology of Suzhou |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 222000 Chemical Industrial Park, duigougang Town, Guannan County, Lianyungang City, Jiangsu Province Patentee after: Lianyungang Dongjiang Water Co.,Ltd. Address before: 222000 Chemical Industrial Park, duigougang Town, Guannan County, Lianyungang City, Jiangsu Province Patentee before: LIANYUNGANG ZHONGXIN POLLUTION WATER TREATMENT CO.,LTD. |