CN111760551A - 一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,属于脱硫处理技术领域,包括如下步骤:(1)污泥预处理、(2)热解处理、(3)冷却处理、(4)清洗干燥处理。本发明公开了一种脱硫剂,其是以污水处理厂产生的污泥为主要原料加工而成,解决了现有污水处理厂污泥不易处理的问题,又实现了以废治废的目的,显著降低了脱硫剂的成本,是活性炭制备成本的1/6左右。

Description

一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法
技术领域
本发明属于脱硫处理技术领域,具体涉及一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法。
背景技术
进入21世纪,人们对于环境保护越发重视。化石燃料燃烧所产生的SO2是污染空气的主要污染物之一,尤其是大气中SO2可以导致多种呼吸器官疾病,诱发心血管疾病,而且SO2是酸雨形成的主要原因。
因此无论是城镇生活排放或工业生产排放的SO2均需要先进行去除,才能排放于大气中,而且工业SO2烟气排放呈现气量大、浓度低的特点。目前对于低浓度SO2的去除方法多样,如吸附法、微生物法、离子液法和膜分离法,均可以对低浓度SO2进行有效的去除。但是膜分离法的膜材料造价和离子液体制备成本过高,目前还没有在工业上应用。微生物脱硫操作条件较苛刻,限制了它的大规模应用。对于活性炭吸附法,目前使用的活性炭脱硫容量低、需求量大、再生频繁、损耗较大,导致脱硫成本较高,严重阻碍了该法的工业应用。故需要探索一种质优价廉的脱硫剂及脱硫处理方法。
发明内容
本发明的目的是提供了一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案实现的:
一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,包括如下步骤:
(1)污泥预处理:
将污水处理厂内剩余的污泥取出后,放于阴凉条件下自然阴干1~2周,然后对其进行研磨破碎处理,最后过筛后得污泥颗粒备用;
(2)热解处理:
将步骤(1)所得的污泥颗粒投入到马弗炉内,然后对马弗炉内的污泥颗粒进行热解处理,完成后取出得半成品备用;
(3)冷却处理:
将步骤(2)所得的半成品继续置于马弗炉内的氮气气氛下进行冷却处理,冷却至常温后取出备用。
(4)清洗干燥处理:
用超纯水对步骤(3)冷却处理后的半成品进行持续清洗,直至溶液清澈透明,然后再将其放入烘箱内烘烤处理24h后取出,即得成品脱硫剂。
进一步的,步骤(1)中所述的过筛时所用的筛网网孔孔径大小为2~2.5mm。
进一步的,步骤(2)中所述的热解处理时向马弗炉内通入氮气,保持马弗炉内为氮气环境,同时进行加热升温处理。
进一步的,所述的加热升温处理具体是以0.5~3℃/min的升温速率将马弗炉内的温度升至550~750℃,并在此温度下热解处理1~3h即可。
优选的,所述的加热升温处理具体是以2~3℃/min的升温速率将马弗炉内的温度升至600~700℃,并在此温度下热解处理1.5~2.5h即可。
更优选的,所述的加热升温处理具体是以2.5℃/min的升温速率将马弗炉内的温度升至650℃,并在此温度下热解处理2h即可。
进一步的,步骤(3)中所述的常温的温度为23~25℃。
进一步的,步骤(4)中所述的烘烤处理时控制烘箱内的温度为105~110℃。
本发明相比现有技术具有以下优点:
本发明公开了一种脱硫剂,其是以污水处理厂产生的污泥为主要原料加工而成,解决了现有污水处理厂污泥不易处理的问题,又实现了以废治废的目的,显著降低了脱硫剂的成本,是活性炭制备成本的1/6左右,并能在没有水分和氧气的参与下也依然有较高的吸附容量,极具推广应用价值和市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,包括如下步骤:
(1)污泥预处理:
将污水处理厂内剩余的污泥取出后,放于阴凉条件下自然阴干1~2周,然后对其进行研磨破碎处理,最后过筛后得污泥颗粒备用;
(2)热解处理:
将步骤(1)所得的污泥颗粒投入到马弗炉内,然后对马弗炉内的污泥颗粒进行热解处理,完成后取出得半成品备用;
(3)冷却处理:
将步骤(2)所得的半成品继续置于马弗炉内的氮气气氛下进行冷却处理,冷却至常温后取出备用。
(4)清洗干燥处理:
用超纯水对步骤(3)冷却处理后的半成品进行持续清洗,直至溶液清澈透明,然后再将其放入烘箱内烘烤处理24h后取出,即得成品脱硫剂。
进一步的,步骤(1)中所述的过筛时所用的筛网网孔孔径大小为2mm。
进一步的,步骤(2)中所述的热解处理时向马弗炉内通入氮气,保持马弗炉内为氮气环境,同时进行加热升温处理;所述的加热升温处理具体是以0.5℃/min的升温速率将马弗炉内的温度升至550℃,并在此温度下热解处理1h即可。
进一步的,步骤(3)中所述的常温的温度为23~25℃。
进一步的,步骤(4)中所述的烘烤处理时控制烘箱内的温度为105℃。
实测本实施例1脱硫剂对SO2的吸附容量为:16.2478mg/g,具有很强的吸附能力,且整体的成本低,极具推广应用价值。
实施例2
一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,包括如下步骤:
(1)污泥预处理:
将污水处理厂内剩余的污泥取出后,放于阴凉条件下自然阴干1~2周,然后对其进行研磨破碎处理,最后过筛后得污泥颗粒备用;
(2)热解处理:
将步骤(1)所得的污泥颗粒投入到马弗炉内,然后对马弗炉内的污泥颗粒进行热解处理,完成后取出得半成品备用;
(3)冷却处理:
将步骤(2)所得的半成品继续置于马弗炉内的氮气气氛下进行冷却处理,冷却至常温后取出备用。
(4)清洗干燥处理:
用超纯水对步骤(3)冷却处理后的半成品进行持续清洗,直至溶液清澈透明,然后再将其放入烘箱内烘烤处理24h后取出,即得成品脱硫剂。
进一步的,步骤(1)中所述的过筛时所用的筛网网孔孔径大小为2mm。
进一步的,步骤(2)中所述的热解处理时向马弗炉内通入氮气,保持马弗炉内为氮气环境,同时进行加热升温处理;所述的加热升温处理具体是以2.5℃/min的升温速率将马弗炉内的温度升至650℃,并在此温度下热解处理2h即可。
进一步的,步骤(3)中所述的常温的温度为23~25℃。
进一步的,步骤(4)中所述的烘烤处理时控制烘箱内的温度为105℃。
实测本实施例2脱硫剂对SO2的吸附容量为:25.0196mg/g,具有很强的吸附能力,且整体的成本低,极具推广应用价值。
实施例3
一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,包括如下步骤:
(1)污泥预处理:
将污水处理厂内剩余的污泥取出后,放于阴凉条件下自然阴干1~2周,然后对其进行研磨破碎处理,最后过筛后得污泥颗粒备用;
(2)热解处理:
将步骤(1)所得的污泥颗粒投入到马弗炉内,然后对马弗炉内的污泥颗粒进行热解处理,完成后取出得半成品备用;
(3)冷却处理:
将步骤(2)所得的半成品继续置于马弗炉内的氮气气氛下进行冷却处理,冷却至常温后取出备用。
(4)清洗干燥处理:
用超纯水对步骤(3)冷却处理后的半成品进行持续清洗,直至溶液清澈透明,然后再将其放入烘箱内烘烤处理24h后取出,即得成品脱硫剂。
进一步的,步骤(1)中所述的过筛时所用的筛网网孔孔径大小为2.5mm。
进一步的,步骤(2)中所述的热解处理时向马弗炉内通入氮气,保持马弗炉内为氮气环境,同时进行加热升温处理;所述的加热升温处理具体是以3℃/min的升温速率将马弗炉内的温度升至750℃,并在此温度下热解处理3h即可。
进一步的,步骤(3)中所述的常温的温度为23~25℃。
进一步的,步骤(4)中所述的烘烤处理时控制烘箱内的温度为108℃。
实测本实施例3脱硫剂对SO2的吸附容量为:22.8241mg/g,具有很强的吸附能力,且整体的成本低,极具推广应用价值。
实施例4
一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,包括如下步骤:
(1)污泥预处理:
将污水处理厂内剩余的污泥取出后,放于阴凉条件下自然阴干1~2周,然后对其进行研磨破碎处理,最后过筛后得污泥颗粒备用;
(2)热解处理:
将步骤(1)所得的污泥颗粒投入到马弗炉内,然后对马弗炉内的污泥颗粒进行热解处理,完成后取出得半成品备用;
(3)冷却处理:
将步骤(2)所得的半成品继续置于马弗炉内的氮气气氛下进行冷却处理,冷却至常温后取出备用。
(4)清洗干燥处理:
用超纯水对步骤(3)冷却处理后的半成品进行持续清洗,直至溶液清澈透明,然后再将其放入烘箱内烘烤处理24h后取出,即得成品脱硫剂。
进一步的,步骤(1)中所述的过筛时所用的筛网网孔孔径大小为2mm。
进一步的,步骤(2)中所述的热解处理时向马弗炉内通入氮气,保持马弗炉内为氮气环境,同时进行加热升温处理;所述的加热升温处理具体是以2℃/min的升温速率将马弗炉内的温度升至650℃,并在此温度下热解处理2h即可。
进一步的,步骤(3)中所述的常温的温度为23~25℃。
进一步的,步骤(4)中所述的烘烤处理时控制烘箱内的温度为110℃。
实测本实施例4脱硫剂对SO2的吸附容量为:22.2675mg/g,具有很强的吸附能力,且整体的成本低,极具推广应用价值。
实施例5
一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,包括如下步骤:
(1)污泥预处理:
将污水处理厂内剩余的污泥取出后,放于阴凉条件下自然阴干1~2周,然后对其进行研磨破碎处理,最后过筛后得污泥颗粒备用;
(2)热解处理:
将步骤(1)所得的污泥颗粒投入到马弗炉内,然后对马弗炉内的污泥颗粒进行热解处理,完成后取出得半成品备用;
(3)冷却处理:
将步骤(2)所得的半成品继续置于马弗炉内的氮气气氛下进行冷却处理,冷却至常温后取出备用。
(4)清洗干燥处理:
用超纯水对步骤(3)冷却处理后的半成品进行持续清洗,直至溶液清澈透明,然后再将其放入烘箱内烘烤处理24h后取出,即得成品脱硫剂。
进一步的,步骤(1)中所述的过筛时所用的筛网网孔孔径大小为2~2.5mm。
进一步的,步骤(2)中所述的热解处理时向马弗炉内通入氮气,保持马弗炉内为氮气环境,同时进行加热升温处理;所述的加热升温处理具体是以2.5℃/min的升温速率将马弗炉内的温度升至700℃,并在此温度下热解处理1.5h即可。
进一步的,步骤(3)中所述的常温的温度为23~25℃。
进一步的,步骤(4)中所述的烘烤处理时控制烘箱内的温度为110℃。
实测本实施例5脱硫剂对SO2的吸附容量为:20.8042mg/g,具有很强的吸附能力,且整体的成本低,极具推广应用价值。

Claims (8)

1.一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)污泥预处理:
将污水处理厂内剩余的污泥取出后,放于阴凉条件下自然阴干1~2周,然后对其进行研磨破碎处理,最后过筛后得污泥颗粒备用;
(2)热解处理:
将步骤(1)所得的污泥颗粒投入到马弗炉内,然后对马弗炉内的污泥颗粒进行热解处理,完成后得半成品备用;
(3)冷却处理:
将步骤(2)所得的半成品继续置于马弗炉内的氮气气氛下进行冷却处理,冷却至常温后取出备用。
(4)清洗干燥处理:
用超纯水对步骤(3)冷却处理后的半成品进行持续清洗,直至溶液清澈透明,然后再将其放入烘箱内烘烤处理24h后取出,即得成品脱硫剂。
2.根据权利要求1所述的一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,其特征在于,步骤(1)中所述的过筛时所用的筛网网孔孔径大小为2~2.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,其特征在于,步骤(2)中所述的热解处理时向马弗炉内通入氮气,保持马弗炉内为氮气环境,同时进行加热升温处理。
4.根据权利要求3所述的一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,其特征在于,所述的加热升温处理具体是以0.5~3℃/min的升温速率将马弗炉内的温度升至550~750℃,并在此温度下热解处理1~3h即可。
5.根据权利要求4所述的一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,其特征在于,所述的加热升温处理具体是以2~3℃/min的升温速率将马弗炉内的温度升至600~700℃,并在此温度下热解处理1.5~2.5h即可。
6.根据权利要求5所述的一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,其特征在于,所述的加热升温处理具体是以2.5℃/min的升温速率将马弗炉内的温度升至650℃,并在此温度下热解处理2h即可。
7.根据权利要求1所述的一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,其特征在于,步骤(3)中所述的常温的温度为23~25℃。
8.根据权利要求1所述的一种利用污水处理厂污泥制备脱硫剂的方法,其特征在于,步骤(4)中所述的烘烤处理时控制烘箱内的温度为105~110℃。
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