CN109201017A - 一种用于生活污水处理的吸附剂及其制备方法 - Google Patents

一种用于生活污水处理的吸附剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109201017A
CN109201017A CN201811405212.2A CN201811405212A CN109201017A CN 109201017 A CN109201017 A CN 109201017A CN 201811405212 A CN201811405212 A CN 201811405212A CN 109201017 A CN109201017 A CN 109201017A
Authority
CN
China
Prior art keywords
weight
parts
sludge
ash residue
adsorbent
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.)
Pending
Application number
CN201811405212.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李化山
翟晓峰
李旭宁
刘先斌
洪军
罗壮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gezhouba Dam Luyuan Group China Technology Co Ltd
Original Assignee
Gezhouba Dam Luyuan Group China Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gezhouba Dam Luyuan Group China Technology Co Ltd filed Critical Gezhouba Dam Luyuan Group China Technology Co Ltd
Priority to CN201811405212.2A priority Critical patent/CN109201017A/zh
Publication of CN109201017A publication Critical patent/CN109201017A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/12—Naturally occurring clays or bleaching earth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/06—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising oxides or hydroxides of metals not provided for in group B01J20/04
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/24—Naturally occurring macromolecular compounds, e.g. humic acids or their derivatives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/285—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using synthetic organic sorbents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/46—Materials comprising a mixture of inorganic and organic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4806—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of inorganic character
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4812—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of organic character
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4812—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being of organic character
    • B01J2220/4825—Polysaccharides or cellulose materials, e.g. starch, chitin, sawdust, wood, straw, cotton
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/48—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation
    • B01J2220/4875—Sorbents characterised by the starting material used for their preparation the starting material being a waste, residue or of undefined composition
    • B01J2220/4887—Residues, wastes, e.g. garbage, municipal or industrial sludges, compost, animal manure; fly-ashes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

本发明提供了一种用于生活污水处理的吸附剂，由包括以下组分的原料制备而成：污泥焚烧灰渣60重量份～80重量份；膨润土20重量份～25重量份；凹凸棒土15重量份～20重量份；壳聚糖3重量份～5重量份；纳米二氧化钛2重量份～4重量份；聚丙烯酰胺2重量份～4重量份。与现有技术相比，本发明提供的吸附剂以污泥焚烧灰渣为主要原料，原料易得、价格低廉，成本低、无污染，并且实现了污泥焚烧灰渣的循环利用；更重要的是，本发明提供的吸附剂采用特定含量组分，实现较好的相互作用，产品比表面积大且催化性能好，能够吸附污染物及催化分解有机物，从而对生活污水有明显的净化效果。

Description

一种用于生活污水处理的吸附剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及污泥焚烧灰渣资源化技术领域，更具体地说，是涉及一种用于生活污水处理的吸附剂及其制备方法。
背景技术
目前，处理污泥的方法主要有填埋、海洋投弃、堆肥和焚烧等方法，其中污泥焚烧以其占地面积少、无菌、焚烧灰渣可循环利用等优点，逐渐成为一种可靠而有效的污泥处理方法。如今，世界各国已经开始深入研究污泥焚烧后的灰渣的有效利用，如何实现污泥焚烧灰渣的循环利用已经逐渐被各界关注。
废水吸附处理法是废水物理化学处理法中的一种，利用多孔性固体(称为吸附剂)吸附废水中某一种或几种污染物(称为吸附质)，以回收或去除某些污染物，从而使废水得到净化的方法。目前传统吸附剂是活性炭，其具有很强的吸附能力，去除率高；但活性炭的再生效率低，处理水质很难达到回用要求，且成本高，应用受到限制。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于生活污水处理的吸附剂及其制备方法，本发明提供的吸附剂以污泥焚烧灰渣为主要原料，成本低、无污染，实现了污泥焚烧灰渣的循环利用，并且该吸附剂对生活污水有明显的净化效果。
本发明提供了一种用于生活污水处理的吸附剂，由包括以下组分的原料制备而成：
污泥焚烧灰渣60重量份～80重量份；
膨润土20重量份～25重量份；
凹凸棒土15重量份～20重量份；
壳聚糖3重量份～5重量份；
纳米二氧化钛2重量份～4重量份；
聚丙烯酰胺2重量份～4重量份。
优选的，所述污泥焚烧灰渣由生活污泥依次经反稀释、脱水、热干化处理和焚烧制备而成；
所述焚烧的温度为950℃～1050℃。
优选的，所述膨润土为钙基膨润土；所述膨润土的蒙脱石含量大于95％，表观粘度为18mPa.s～22mPa.s，粒度为180目～220目。
优选的，所述凹凸棒土的粒度为280目～320目，分散粘度为1400mPa.s～1600mPa.s，松密度为0.5g/mL～0.6g/mL。
优选的，所述壳聚糖的脱乙酰度为90％～99％，粘度为45mPa.s～55mPa.s。
优选的，所述纳米二氧化钛的粒径为5nm～15nm，比表面积为300m2/g～350m2/g。
优选的，所述聚丙烯酰胺的分子量为1300万～1500万，固含量为90％～98％，水解度为20％～30％。
本发明还提供了一种上述技术方案项所述的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
a)将污泥焚烧灰渣研磨至粒径小于80目，得到污泥焚烧灰渣粉末；然后将上述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水混合后球磨，干燥后得到混合物；
b)将步骤a)得到的混合物与膨润土、凹凸棒土、纳米二氧化钛和聚丙烯酰胺混合后研磨至粒径小于200目，得到吸附剂。
优选的，步骤a)中所述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水的质量比为(60～80)：(3～5)：(4～5)。
优选的，步骤a)中所述干燥的温度为100℃～110℃。
本发明提供了一种用于生活污水处理的吸附剂，由包括以下组分的原料制备而成：污泥焚烧灰渣60重量份～80重量份；膨润土20重量份～25重量份；凹凸棒土15重量份～20重量份；壳聚糖3重量份～5重量份；纳米二氧化钛2重量份～4重量份；聚丙烯酰胺2重量份～4重量份。与现有技术相比，本发明提供的吸附剂以污泥焚烧灰渣为主要原料，原料易得、价格低廉，成本低、无污染，并且实现了污泥焚烧灰渣的循环利用；更重要的是，本发明提供的吸附剂采用特定含量组分，实现较好的相互作用，产品比表面积大且催化性能好，能够吸附污染物及催化分解有机物，从而对生活污水有明显的净化效果。实验结果表明，本发明提供的吸附剂用于生活污水的净化处理，处理后的各项污水指标数值相对于初始值明显降低：BOD由450mg/L降低至45mg/L～50mg/L，COD由260mg/L降低至20mg/L～28mg/L，总氮由50mg/L降低至15mg/L～18mg/L，氨氮由35mg/L降低至10mg/L～14mg/L，总磷由10mg/L降低至1.2mg/L～1.5mg/L。
另外，本发明提供的制备方法工艺简单、条件温和，且生产成本低，适合大规模工业生产。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种用于生活污水处理的吸附剂，由包括以下组分的原料制备而成：
污泥焚烧灰渣60重量份～80重量份；
膨润土20重量份～25重量份；
凹凸棒土15重量份～20重量份；
壳聚糖3重量份～5重量份；
纳米二氧化钛2重量份～4重量份；
聚丙烯酰胺2重量份～4重量份。
在本发明中，所述污泥焚烧灰渣优选由生活污泥依次经反稀释、脱水、热干化处理和焚烧制备而成。本发明对所述生活污泥的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的城市污泥即可。在本发明中，所述生活污泥的含水率优选为70％～90％，更优选为80％。
在本发明中，所述反稀释的目的是将生活污泥的含水率调整至90％～99％，优选为95％。
在本发明中，所述脱水的目的是将上述含水率较高的泥浆脱水至含水率为55％～65％，优选为60％，得到污泥泥饼。本发明对所述脱水的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的板框压滤脱水系统即可。
在本发明中，所述热干化处理的目的是将上述污泥泥饼的含水率降至35％～45％，优选为40％。本发明对所述热干化处理的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的污泥干化机即可；所述污泥泥饼通过输送设备至该污泥干化机。
在本发明中，所述焚烧的温度优选为950℃～1050℃，更优选为1000℃。本发明对所述焚烧的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的污泥焚烧系统即可；热干化处理后的污泥泥饼通过输送设备至该污泥焚烧系统。在本发明中，所述焚烧的过程在有氧条件下进行。
在本发明中，所述污泥焚烧灰渣除了富含硅铝物质外，还具有较高的表面积和一定的离子交换能力。在本发明中，所述污泥焚烧灰渣在使用前，优选还进行预处理；所述预处理的目的是脱除残留在污泥焚烧灰渣中的重金属，保证后期应用的安全性。在本发明中，所述预处理优选具体为：
在所述污泥焚烧灰渣中添加重金属去除剂，采用高温热法工艺，得到预处理后的污泥焚烧灰渣。在本发明中，所述重金属去除剂优选包括CaCl2和/或MgO；所述高温热法工艺的温度优选为900℃～1000℃，更优选为950℃。
在本发明中，所述吸附剂包括60重量份～80重量份的污泥焚烧灰渣。在本发明优选的实施例中，所述污泥焚烧灰渣分别为60重量份、70重量份、80重量份。
在本发明中，所述膨润土优选为钙基膨润土；本发明对所述膨润土的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述膨润土的蒙脱石含量优选大于95％，更优选为99％；所述膨润土的表观粘度优选为18mPa.s～22mPa.s，更优选为20mPa.s；所述膨润土的粒度优选为180目～220目，更优选为200目。在本发明中，所述吸附剂包括20重量份～25重量份的膨润土。在本发明优选的实施例中，所述膨润土分别为25重量份、22重量份、24重量份。
在本发明中，所述凹凸棒土的粒度优选为280目～320目，更优选为300目；所述凹凸棒土的分散粘度优选为1400mPa.s～1600mPa.s，更优选为1500mPa.s；所述凹凸棒土的松密度优选为0.5g/mL～0.6g/mL，更优选为0.55g/mL。本发明对所述凹凸棒土的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。凹凸棒土是一种具链层状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强，并能吸附机污染物和重金属离子。在本发明中，所述吸附剂包括15重量份～20重量份的凹凸棒土。在本发明优选的实施例中，所述凹凸棒土分别为20重量份、16重量份、18重量份。
在本发明中，所述壳聚糖的脱乙酰度优选为90％～99％，更优选为95％；所述壳聚糖的粘度优选为45mPa.s～55mPa.s，更优选为50mPa.s。本发明对所述壳聚糖的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述吸附剂包括3重量份～5重量份的壳聚糖。在本发明优选的实施例中，所述壳聚糖分别为5重量份、4重量份、3重量份。
在本发明中，所述纳米二氧化钛的粒径优选为5nm～15nm，更优选为10nm；所述纳米二氧化钛的比表面积优选为300m2/g～350m2/g，更优选为320m2/g。本发明对所述纳米二氧化钛的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述吸附剂包括2重量份～4重量份的纳米二氧化钛。在本发明优选的实施例中，所述纳米二氧化钛分别为4重量份、3重量份、2重量份。
在本发明中，所述聚丙烯酰胺的分子量优选为1300万～1500万，更优选为1400万；所述聚丙烯酰胺的固含量优选为90％～98％，更优选为95％；所述聚丙烯酰胺的水解度优选为20％～30％，更优选为25％。本发明对所述聚丙烯酰胺的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述吸附剂包括2重量份～4重量份的聚丙烯酰胺。在本发明优选的实施例中，所述聚丙烯酰胺分别为4重量份、3重量份、2重量份。
本发明提供的吸附剂以污泥焚烧灰渣为主要原料，原料易得、价格低廉，成本低、无污染，并且实现了污泥焚烧灰渣的循环利用；更重要的是，本发明提供的吸附剂采用特定含量组分，实现较好的相互作用，产品比表面积大且催化性能好，能够吸附污染物及催化分解有机物，从而对生活污水有明显的净化效果。
本发明还提供了一种上述技术方案项所述的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
a)将污泥焚烧灰渣研磨至粒径小于80目，得到污泥焚烧灰渣粉末；然后将上述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水混合后球磨，干燥后得到混合物；
b)将步骤a)得到的混合物与膨润土、凹凸棒土、纳米二氧化钛和聚丙烯酰胺混合后研磨至粒径小于200目，得到吸附剂。
本发明首先将污泥焚烧灰渣研磨至粒径小于80目，得到污泥焚烧灰渣粉末；然后将上述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水混合后球磨，干燥后得到混合物。本发明对所述研磨的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的研磨机即可。在本发明中，所述污泥焚烧灰渣和壳聚糖与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。
在本发明中，所述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水的质量比优选为(60～80)：(3～5)：(4～5)。在本发明优选的实施例中，所述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水的质量比为60：5：4；在本发明另一个优选的实施例中，所述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水的质量比为80：4：5；在本发明另一个优选的实施例中，所述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水的质量比为70：3：4.5。
本发明对所述球磨的设备及方式没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的球磨机进行循环研磨即可。在本发明中，所述球磨的时间优选为5min～15min，更优选为8min～10min。
在本发明中，所述干燥的目的是烘干球磨后得到的乳浊液中的水分；所述干燥的温度优选为100℃～110℃，更优选为105℃。
得到所述混合物后，本发明将得到的混合物与膨润土、凹凸棒土、纳米二氧化钛和聚丙烯酰胺混合后研磨至粒径小于200目，得到吸附剂。在本发明中，所述膨润土、凹凸棒土、纳米二氧化钛和聚丙烯酰胺与上述技术方案中的相同，在此不再赘述。
本发明提供的制备方法工艺简单、条件温和，且生产成本低，适合大规模工业生产。
本发明提供了一种用于生活污水处理的吸附剂，由包括以下组分的原料制备而成：污泥焚烧灰渣60重量份～80重量份；膨润土20重量份～25重量份；凹凸棒土15重量份～20重量份；壳聚糖3重量份～5重量份；纳米二氧化钛2重量份～4重量份；聚丙烯酰胺2重量份～4重量份。与现有技术相比，本发明提供的吸附剂以污泥焚烧灰渣为主要原料，原料易得、价格低廉，成本低、无污染，并且实现了污泥焚烧灰渣的循环利用；更重要的是，本发明提供的吸附剂采用特定含量组分，实现较好的相互作用，产品比表面积大且催化性能好，能够吸附污染物及催化分解有机物，从而对生活污水有明显的净化效果。实验结果表明，本发明提供的吸附剂用于生活污水的净化处理，处理后的各项污水指标数值相对于初始值明显降低：BOD由450mg/L降低至45mg/L～50mg/L，COD由260mg/L降低至20mg/L～28mg/L，总氮由50mg/L降低至15mg/L～18mg/L，氨氮由35mg/L降低至10mg/L～14mg/L，总磷由10mg/L降低至1.2mg/L～1.5mg/L。
另外，本发明提供的制备方法工艺简单、条件温和，且生产成本低，适合大规模工业生产。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的原料均为市售商品；其中，所用的污泥焚烧灰渣为含水率为80％生活污泥，通过反稀释将污泥含水率调至95％，再通过板框压滤脱水系统将含水率95％的泥浆脱水至含水率60％的污泥泥饼，该污泥泥饼通过输送设备送往污泥干化机进行热干化处理，使污泥泥饼含水率降至40％，然后通过输送设备进入污泥焚烧系统，在有氧条件下，温度为1000℃条件下发生燃烧反应，形成的产物；所用的膨润土为钙基膨润土，颜色为白色，蒙脱石含量为99％，表观粘度为20mPa.s，粒度为200目，遇水膨胀倍数为10倍；所用的凹凸棒土为一级品，粒度为300目，分散粘度为1500mPa.s，松密度为0.55g/mL；所用的壳聚糖为类白色片状物，脱乙酰度为95％，粘度为50mPa.s；所用的纳米二氧化钛为纯锐钛晶型，纯度为99.9％，粒径为10nm，比表面积为320m2/g，密度为3.9g/cm3；所用的聚丙烯酰胺(PAM)为阴离子型，分子量为1400万，固含量为95％，水解度为25％。
实施例1
(1)原料配比：污泥焚烧灰渣60kg，膨润土25kg，凹凸棒土20kg，壳聚糖5kg，纳米二氧化钛4kg，聚丙烯酰胺4kg。
(2)将污泥焚烧灰渣用研磨机破碎研磨至粒径小于80目，得到污泥焚烧灰渣粉末；然后将上述污泥焚烧灰渣粉末与壳聚糖混合均匀，加适量的水，所述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水的质量比为60：5：4，用球磨机进行循环研磨8min～10min，再经105℃烘干，得到混合物。
(3)在步骤(2)得到的混合物中按原料配比加入膨润土、凹凸棒土、纳米二氧化钛和聚丙烯酰胺，混合均匀，通过研磨机研磨至粒径小于200目，得到吸附剂。
实施例2
(1)原料配比：污泥焚烧灰渣80kg，膨润土22kg，凹凸棒土16kg，壳聚糖4kg，纳米二氧化钛3kg，聚丙烯酰胺3kg。
(2)将污泥焚烧灰渣用研磨机破碎研磨至粒径小于80目，得到污泥焚烧灰渣粉末；然后将上述污泥焚烧灰渣粉末与壳聚糖混合均匀，加适量的水，所述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水的质量比为80：4：5，用球磨机进行循环研磨8min～10min，再经105℃烘干，得到混合物。
(3)在步骤(2)得到的混合物中按原料配比加入膨润土、凹凸棒土、纳米二氧化钛和聚丙烯酰胺，混合均匀，通过研磨机研磨至粒径小于200目，得到吸附剂。
实施例3
(1)原料配比：污泥焚烧灰渣70kg，膨润土24kg，凹凸棒土18kg，壳聚糖3kg，纳米二氧化钛2kg，聚丙烯酰胺2kg。
(2)将污泥焚烧灰渣用研磨机破碎研磨至粒径小于80目，得到污泥焚烧灰渣粉末；然后将上述污泥焚烧灰渣粉末与壳聚糖混合均匀，加适量的水，所述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水的质量比为70：3：4.5，用球磨机进行循环研磨8min～10min，再经105℃烘干，得到混合物。
(3)在步骤(2)得到的混合物中按原料配比加入膨润土、凹凸棒土、纳米二氧化钛和聚丙烯酰胺，混合均匀，通过研磨机研磨至粒径小于200目，得到吸附剂。
对比例1
采用实施例1提供的制备方法制备得到吸附剂，区别在于：采用同质量的膨润土代替凹凸棒土，即原料除污泥焚烧灰渣、壳聚糖、纳米二氧化钛和聚丙烯酰胺外，采用单一的膨润土45kg。
对比例2
采用实施例1提供的制备方法制备得到吸附剂，区别在于：采用同质量的凹凸棒土代替膨润土，即原料除污泥焚烧灰渣、壳聚糖、纳米二氧化钛和聚丙烯酰胺外，采用单一的凹凸棒土45kg。
将实施例1～3和对比例1～2提供的吸附剂分别用于10L生活污水的净化处理，该生活污水的初始BOD为450mg/L，COD为260mg/L，总氮为50mg/L，氨氮为35mg/L，总磷为10mg/L，所述吸附剂的用量均为10g/L；结果参见表1所示。
表1实施例1～3和对比例1～2提供的吸附剂分别用于生活污水的净化处理的效果数据
由表1可知，采用本发明实施例1～3提供的吸附剂用于生活污水的净化处理，处理后的各项污水指标数值相对于初始值明显降低，说明本发明实施例1～3提供的吸附剂对生活污水有明显的净化效果。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种用于生活污水处理的吸附剂，由包括以下组分的原料制备而成：
污泥焚烧灰渣60重量份～80重量份；
膨润土20重量份～25重量份；
凹凸棒土15重量份～20重量份；
壳聚糖3重量份～5重量份；
纳米二氧化钛2重量份～4重量份；
聚丙烯酰胺2重量份～4重量份。
2.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述污泥焚烧灰渣由生活污泥依次经反稀释、脱水、热干化处理和焚烧制备而成；
所述焚烧的温度为950℃～1050℃。
3.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述膨润土为钙基膨润土；所述膨润土的蒙脱石含量大于95％，表观粘度为18mPa.s～22mPa.s，粒度为180目～220目。
4.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述凹凸棒土的粒度为280目～320目，分散粘度为1400mPa.s～1600mPa.s，松密度为0.5g/mL～0.6g/mL。
5.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述壳聚糖的脱乙酰度为90％～99％，粘度为45mPa.s～55mPa.s。
6.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述纳米二氧化钛的粒径为5nm～15nm，比表面积为300m2/g～350m2/g。
7.根据权利要求1所述的吸附剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺的分子量为1300万～1500万，固含量为90％～98％，水解度为20％～30％。
8.一种权利要求1～7任一项所述的吸附剂的制备方法，包括以下步骤：
a)将污泥焚烧灰渣研磨至粒径小于80目，得到污泥焚烧灰渣粉末；然后将上述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水混合后球磨，干燥后得到混合物；
b)将步骤a)得到的混合物与膨润土、凹凸棒土、纳米二氧化钛和聚丙烯酰胺混合后研磨至粒径小于200目，得到吸附剂。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述污泥焚烧灰渣粉末、壳聚糖和水的质量比为(60～80)：(3～5)：(4～5)。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述干燥的温度为100℃～110℃。
CN201811405212.2A 2018-11-23 2018-11-23 一种用于生活污水处理的吸附剂及其制备方法 Pending CN109201017A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811405212.2A CN109201017A (zh) 2018-11-23 2018-11-23 一种用于生活污水处理的吸附剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811405212.2A CN109201017A (zh) 2018-11-23 2018-11-23 一种用于生活污水处理的吸附剂及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109201017A true CN109201017A (zh) 2019-01-15

Family

ID=64993610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811405212.2A Pending CN109201017A (zh) 2018-11-23 2018-11-23 一种用于生活污水处理的吸附剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109201017A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111167411A (zh) * 2020-01-17 2020-05-19 长沙凯天工研院环保服务有限公司 一种基于蒙脱石的多孔材料及其制备方法和应用
CN114177895A (zh) * 2021-12-07 2022-03-15 中建三局绿色产业投资有限公司 一种用于生活污水处理的吸附剂及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013173127A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Mitsubishi Paper Mills Ltd 吸着剤
CN107512746A (zh) * 2017-09-14 2017-12-26 清远绿由环保科技有限公司 一种用城市污泥生产用于处理污水的过滤剂及其制造方法
CN108557908A (zh) * 2017-12-29 2018-09-21 安徽阳城化工科技有限公司 一种水质处理复合材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013173127A (ja) * 2012-02-27 2013-09-05 Mitsubishi Paper Mills Ltd 吸着剤
CN107512746A (zh) * 2017-09-14 2017-12-26 清远绿由环保科技有限公司 一种用城市污泥生产用于处理污水的过滤剂及其制造方法
CN108557908A (zh) * 2017-12-29 2018-09-21 安徽阳城化工科技有限公司 一种水质处理复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国有色金属学会: "《2016-2017 矿物加工工程 学科发展报告》", 31 March 2018, 北京：中国科学技术出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111167411A (zh) * 2020-01-17 2020-05-19 长沙凯天工研院环保服务有限公司 一种基于蒙脱石的多孔材料及其制备方法和应用
CN111167411B (zh) * 2020-01-17 2022-12-13 长沙凯天工研院环保服务有限公司 一种基于蒙脱石的多孔材料及其制备方法和应用
CN114177895A (zh) * 2021-12-07 2022-03-15 中建三局绿色产业投资有限公司 一种用于生活污水处理的吸附剂及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109293326B (zh) 一种用于淤泥污泥处理的固化剂及其制备方法和应用
CN102190413B (zh) 一种污泥预处理与水泥窑综合利用的方法及其系统
CN103316639B (zh) 一种有机改性海泡石吸附剂的制备方法
CN101492165A (zh) 凹凸棒石有机改性方法及有机改性凹凸棒石的应用
CN101941755B (zh) 一种改性粉煤灰及其制备方法和用于处理腐殖酸的方法
CN106179210A (zh) 一种磁性颗粒活性炭的制备方法
CN102070352A (zh) 一种资源化处理脱水污泥、河道底泥和粉煤灰的方法
CN109575928B (zh) 一种土壤修复剂及其制备方法和应用
CN103880472A (zh) 污泥多孔材料及其制备方法
CN109201017A (zh) 一种用于生活污水处理的吸附剂及其制备方法
CN107262024A (zh) 一种底泥锁磷覆盖材料及其制备方法
CN110698174A (zh) 一种轻质污泥陶粒、其制备方法及应用
Sun et al. Green synthesis of ceramsite from industrial wastes and its application in selective adsorption: Performance and mechanism
CN107032756A (zh) 一种使用建筑垃圾制备烧结砖的工艺
CN108295808A (zh) 一种造纸污水处理剂
CN107512746B (zh) 一种用城市污泥生产用于处理污水的过滤剂及其制造方法
CN1986044A (zh) 聚环氧氯丙烷二甲胺阳离子膨润土及其制备方法
CN102503053B (zh) 一种适用于填埋处理的早强型污泥改性剂及其应用
CN202038951U (zh) 一种污泥预处理与水泥窑综合利用的系统
CN104163648A (zh) 一种利用建筑废料及污泥烧结陶粒的方法
Wang et al. Mechanically activated zero-valent silicon by coating silica to decolorize Acid Red 73 dye
CN103127922B (zh) 一种吸附剂的生产方法
CN108675380A (zh) 一种印染废水净化剂的制备方法
JP3284861B2 (ja) セメント原料用廃棄物の処理方法
CN105314723A (zh) 一种工业印染污水处理剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190115