一种复合吸附材料的制备方法技术

本发明专利技术属于环保领域，尤其涉及一种复合吸附材料的制备方法，该方法包括以下步骤：a)、剩余活性污泥进行烘干，得到烘干后污泥；b)、所述烘干后污泥在保护气体气氛中进行热裂解，得到复合吸附材料；所述热裂解的温度为500～800℃。在高温裂解过程中，污泥中的病原体和持久性有机物被炭化，重金属被固化，从而达到“无害化”的要求；制成的复合吸附材料对于硫化氢、二氧化硫、氮氧化物等有害气体，以及污水中的药物(特别是抗生素)、挥发性致癌有机化合物、亚硝胺和磷酸盐均有较好的吸附作用，可用于处理污水或有害气体，改善环境，变废为宝，不仅拓宽了制备吸附材料的原料范围，同时也实现了污泥无害化与资源化利用的一体化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环保领域，尤其涉及一种复合吸附材料的制备方法。
技术介绍
吸附材料是具有特殊的孔隙结构、大的比表面积等特征，由于物理或化学作用而对某些物质具有较强的吸附性能，从而实现物质分离的一种材料。吸附材料广泛用于石化、化工、医药、食品、环保等领域。常见的吸附材料有活性炭、硅胶、活性氧化铝、分子筛等，其中活性炭是最常用的活性吸附材料。目前，活性炭生产的原料主要包括木材、煤炭、椰壳等，这些原料均存在一定的局限性，比如椰壳的地域性较强，仅产于热带地区，而且数量有限；煤炭属于化石燃料，非可再生资源，而且以煤炭为原料生产活性炭的过程会排放较多的污染物；随着人们环保意识提高，对森林资源的保护加强，木材来源也会受到一定的限制。而与此同时，世界范围内的活性吸附材料的需求却在逐年增加，比如美国、日本和欧盟等活性炭的传统消费大国，对活性炭的需求呈现稳步上升的趋势；而中国、南美等新兴经济体活性炭消费年均增长率达到5-10％。木质活性炭资源已枯竭；椰壳活性炭资源有限；煤质活性炭资源有限且制作过程中污染严重；污泥活性炭资源取之不尽，因此，寻找一种来源广泛的生产活性炭或类似吸附材料的原料将是未来活性吸附材料发展的一个重要方向。现有活性炭虽然吸附范围相对比较广泛，但仍存在一定的局限，对如磷酸盐等一些无机物质基本不具备吸附能力，需要通过特殊的活化工艺对活性炭进行处理来使其具备相应的吸附能力，这种处理代价比较高昂，目前大多仍处在实验室研究阶段。活性污泥是活性污泥法污水处理过程中产生的，含有碳元素，由于活性污泥法在城镇污水处理中的广泛应用，其产生的剩余活性污泥来源十分广泛，而且数量巨大。国家住建部和发改委2011年联合发布的《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)》披露，2009年，全国约产生含水率80％的污泥2005万吨。随着城镇化水平和污水处理量的增加，污泥量将很快突破3000万吨。据分析，污泥中含有病原体、重金属和持久性有机物等有毒有害物质，若得不到有效处理，极易对水体、土壤等造成二次污染，直接威胁环境安全和公众健康。我国目前剩余活性污泥的无害化处置率较低，根据《中国城镇排水与污水处理状况公报(2006-2010)》，2010年全国剩余活性污泥无害化处置率仅为25.1％。即目前只有小部分剩余活性污泥通过卫生填埋、农业利用、焚烧和建材利用等途径得到一定程度的处理，而大部分并未进行规范化的处理处置。仅就目前常用的剩余活性污泥处理方式而言，卫生填埋是应用最为广泛的，但卫生填埋需占用大量土地，填埋后产生的渗滤液、填埋气等如处理不当易造成二次污染和安全问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种复合吸附材料的制作方法，本专利技术提供的方法以剩余活性污泥为原料，将其制成了复合吸附材料，不仅拓宽了制备吸附材料的原料范围，同时也实现了剩余活性污泥的无害化处理及资源化利用。本专利技术提供了一种复合吸附材料的制备方法，包括以下步骤：a)、剩余活性污泥进行烘干，得到烘干后污泥；b)、所述烘干后污泥在保护气体气氛中进行热裂解，得到复合吸附材料；所述热裂解的温度为500～800℃。优选的，所述热裂解的时间为10～80min。优选的，所述烘干的温度为80～200℃。优选的，所述烘干的时间为10～80min。优选的，步骤a)中，所述剩余活性污泥在保护气体气氛中进行烘干。优选的，步骤a)中，所述剩余活性污泥在进行烘干之前还包括，先进行压缩。优选的，所述剩余活性污泥压缩后的含水率为60～80wt％。与现有技术相比，本专利技术提供了一种复合吸附材料的制作方法。本专利技术提供的方法包括以下步骤：a)、剩余活性污泥进行烘干，得到烘干后污泥；b)、所述烘干后污泥在保护气体气氛中进行热裂解，得到复合吸附材料；所述热裂解的温度为500～800℃。本专利技术提供的方法将剩余活性污泥高温裂解制成复合吸附材料。在高温裂解过程中，污泥中的病原体和持久性有机物被炭化，重金属被固化，从而达到“无害化”的要求；制成的复合吸附材料对于硫化氢、二氧化硫、氮氧化物等有害气体，以及污水中的药物(特别是抗生素)、挥发性致癌有机化合物、亚硝胺和磷酸盐均有较好的吸附作用，可用于处理污水或有害气体，改善环境，变废为宝，不仅拓宽了制备吸附材料的原料范围，同时也实现了污泥无害化与资源化利用的一体化。实验结果表明：采用本专利技术提供的方法能够将剩余活性污泥制成复合吸附材料，该复合吸附材料的比表面积为40～100m2/g，在定性型吸附实验、亚硝胺吸附实验、药物以及内分泌干扰素吸附实验和磷酸盐吸附实验中均表现出良好的吸附效果，尤其是在磷酸盐吸附实验中相对活性炭表现出的良好性能，将为水体富营养化治理提供新的途径。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例10提供的亚硝胺吸附量柱形图；图2是本专利技术实施例10提供的药物吸附量柱形图；图3是本专利技术实施例13提供的磷酸盐吸附量柱形图。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种复合吸附材料的制备方法，包括以下步骤：a)、剩余活性污泥进行烘干，得到烘干后污泥；b)、所述烘干后污泥在保护气体气氛中进行热裂解，得到复合吸附材料；所述热裂解的温度为500～800℃。在本专利技术提供的方法中，首先对剩余活性污泥进行烘干。其中，所述剩余活性污泥(excessactivatedsludge)是污水处理厂活性污泥系统中从二次沉淀池(或沉淀区)排出系统外的活性污泥。在本专利技术提供的一个实施例中，所述剩余活性污泥为污水依次经过初沉池沉淀、曝气池生化处理和二沉池沉淀后，二沉池产生的外排污泥。在该实施例中，二沉池产生的污泥一部分回流至曝气池，称为回流污泥；另一部排出污水处理系统，称为剩余活性污泥。在本专利技术提供的一个实施例中，所述剩余活性污泥的含固率为0.5～0.8wt％；在本专利技术提供的一个实施例中，所述剩余活性污泥的有机成分含量为70～85wt％；在本专利技术提供的一个实施例中，所述剩余活性污泥的pH值为6.5～7.5；在本专利技术提供的一个实施例中，所述剩余活性污泥的MLSS(悬浮固体浓度)为2000～4000mg/L；在本专利技术提供的一个实施例中，所述剩余活性污泥的MLVSS(挥发性悬浮固体浓度)和MLSS的比值为0.65～0.85；在本专利技术提供的一个实施例中，所述剩余活性污泥的SVI(污泥容积指数)为50～150mL/g；在本专利技术提供的一个实施例中，所述剩余活性污泥的SV(污泥沉降比)为20～30％；在本专利技术提供的一个实施例中，所述剩余活性污泥的污泥龄为0.2～30天。在本专利技术中，所述剩余活性污泥进行烘干的温度优选为80～200℃，更优选为110～160℃。所述剩余活性污泥进行烘干的时间优选为10～80min，更优选为30～50min。在本专利技术中，所述剩余本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合吸附材料的制备方法，包括以下步骤：a)、剩余活性污泥进行烘干，得到烘干后污泥；b)、所述烘干后污泥在保护气体气氛中进行热裂解，得到复合吸附材料；所述热裂解的温度为500～800℃。

【技术特征摘要】
1.一种复合吸附材料的制备方法，包括以下步骤：a)、剩余活性污泥进行烘干，得到烘干后污泥；b)、所述烘干后污泥在保护气体气氛中进行热裂解，得到复合吸附材料；所述热裂解的温度为500～800℃。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述热裂解的时间为10～80min。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烘干的温度为80～200℃。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鑫，
申请(专利权)人：合肥百和环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34