申請(qǐng)日2017.11.07
公開(kāi)(公告)日2018.02.23
IPC分類號(hào)C01B32/324; C01B32/336
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種污泥制備活性炭方法，涉及活性炭制備技術(shù)領(lǐng)域。包括如下步驟;步驟1、將廢活性炭制成粉狀;將污水處理廠生物污泥脫水制成半固態(tài)或固態(tài)泥塊;步驟2、將粉狀廢活性炭和半固態(tài)或固態(tài)泥塊混合均勻形成半固態(tài)炭泥混合物，通過(guò)模具制成特定形狀的炭泥塊后進(jìn)行干燥固化;步驟3、將干燥后炭泥塊炭化制得炭化炭泥塊;步驟4、將炭化炭泥塊送入炭化活化器進(jìn)行活化;步驟5、將活化后進(jìn)行酸洗、干燥制得干品活性炭;步驟6、將干品活性炭通過(guò)進(jìn)行破碎篩選。本發(fā)明通過(guò)本發(fā)明依次通過(guò)制粉脫水、成型固化、炭化活化、酸洗干燥和破碎篩分工藝制備的污泥活性炭大孔、中孔、過(guò)渡孔豐富，吸附平衡能力突出，吸附速度快。
摘要附圖
權(quán)利要求書(shū)
1.一種污泥制備活性炭方法，其特征在于包括如下步驟：
步驟1：將廢活性炭通過(guò)干燥、粉碎、研磨后制成粉狀;將污水處理廠生物污泥進(jìn)行脫水制成半固態(tài)或固態(tài)泥塊;
步驟2：將粉狀廢活性炭和半固態(tài)或固態(tài)泥塊加適量水?dāng)嚢杌旌暇鶆蛐纬砂牍虘B(tài)炭泥混合物，通過(guò)模具將半固態(tài)炭泥混合物制成特定形狀的炭泥塊后放入干燥室內(nèi)進(jìn)行干燥固化;
步驟3：將干燥后炭泥塊送入炭化爐進(jìn)行炭化制得炭化炭泥塊，將高溫的炭化炭泥塊冷卻至室溫通過(guò)塑料包裝膜進(jìn)行包裝存儲(chǔ);
步驟4：將炭化炭泥塊送入炭化活化器進(jìn)行活化，活化介質(zhì)為水蒸汽和CO2混合氣體;
步驟5：將活化后的炭泥塊送入洗滌釜進(jìn)行酸洗，然后甩干送入活性炭干燥機(jī)進(jìn)行干燥制得干品活性炭;
步驟6：將干品活性炭通過(guò)破碎機(jī)進(jìn)行破碎后，將破碎物通過(guò)物料篩選機(jī)進(jìn)行篩選可得所需的破碎炭、柱狀顆粒炭化和粉狀炭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥制備活性炭方法，其特征在于，所述步驟1中污水處理廠生物污泥通過(guò)投加絮凝劑并攪拌靜置，過(guò)濾脫水至含水量低于40%制成半固態(tài)或固態(tài)泥塊;所述絮凝劑為分子量在1000-1400萬(wàn)道爾頓之間的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種污泥制備活性炭方法，其特征在于，所述絮凝劑的質(zhì)量濃度為1‰-3‰;每公斤污泥中絮凝劑的投加量為1-10mL;加入絮凝劑后的攪拌速率為20-60r/min，攪拌時(shí)間為0.5-1min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥制備活性炭方法，其特征在于，所述步驟1中廢活性炭制成的粉狀平均粒徑為0.1-2mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥制備活性炭方法，其特征在于，所述步驟2中干燥室內(nèi)的干燥溫度為105-130℃，干燥時(shí)間為4-32h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥制備活性炭方法，其特征在于，所述步驟3中炭化溫度為500-650℃，時(shí)間為1-5h，炭化采用惰性氣體為保護(hù)氣體;所述惰性氣體為氮?dú)饣蚝饣驓鍤�，惰性氣體的吹掃速率為100-200mL/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥制備活性炭方法，其特征在于，所述步驟4中的活化溫度為850-950℃，所述水蒸汽采用微波加熱法或常規(guī)加熱法獲得。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥制備活性炭方法，其特征在于，所述步驟5中的酸洗采用鹽酸或硫酸或硝酸或磷酸或氫氟酸中的至少一種;所述酸洗采用浸泡法浸泡1-10h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種污泥制備活性炭方法，其特征在于，所述步驟5中的酸洗先采用濃度為1.1-1.3mol/L鹽酸溶液洗滌，干燥;再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25-30%的氫氟酸洗滌，干燥;再水洗干燥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污泥制備活性炭方法，其特征在于，所述步驟5中活性炭干燥機(jī)的干燥溫度為80-120℃，干燥時(shí)間為2-24h。
說(shuō)明書(shū)
一種污泥制備活性炭方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于活性炭制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種污泥制備活性炭方法。
背景技術(shù)
污泥中含有較多的碳，具備了制備活性炭的客觀條件，在一定條件下，將其轉(zhuǎn)化成活性炭，既徹底處理了污泥對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的具大壓力，隨著污水處理廠的增多，污泥產(chǎn)量劇增。本項(xiàng)目重視和加強(qiáng)污泥資源化開(kāi)發(fā)的利用，以達(dá)到循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的，并以新的加工技術(shù)，大量的廢物為大量的可利用物。污泥制備的活性炭具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性及耐酸性、耐堿性、耐熱性，不溶于水和有機(jī)溶劑，易再生，已在石油、化工、輕工、國(guó)防、環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并為污水處理廠的污泥處理與處置找到一條化害為利、變廢為寶的合理出入，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的同步增長(zhǎng)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種污泥制備活性炭方法，本發(fā)明依次通過(guò)制粉脫水、成型固化、炭化活化、酸洗干燥和破碎篩分工藝制備的污泥活性炭大孔、中孔、過(guò)渡孔豐富，吸附平衡能力突出，吸附速度快。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明為一種污泥制備活性炭方法，包括如下步驟：
步驟1：取將廢活性炭通過(guò)干燥、粉碎、研磨后制成粉狀;將污水處理廠生物污泥進(jìn)行脫水制成半固態(tài)或固態(tài)泥塊;
步驟2：將粉狀廢活性炭和半固態(tài)或固態(tài)泥塊加適量水?dāng)嚢杌旌暇鶆蛐纬砂牍虘B(tài)炭泥混合物，通過(guò)模具將半固態(tài)炭泥混合物制成特定形狀的炭泥塊后放入干燥室內(nèi)進(jìn)行干燥固化;
步驟3：將干燥后炭泥塊送入炭化爐進(jìn)行炭化制得炭化炭泥塊，將高溫的炭化炭泥塊冷卻至室溫通過(guò)塑料包裝膜進(jìn)行包裝存儲(chǔ);
步驟4：將炭化炭泥塊送入炭化活化器進(jìn)行活化，活化介質(zhì)為水蒸汽和CO2混合氣體;
步驟5：將活化后的炭泥塊送入洗滌釜進(jìn)行酸洗，然后甩干送入活性炭干燥機(jī)進(jìn)行干燥制得干品活性炭;
步驟6：將干品活性炭通過(guò)破碎機(jī)進(jìn)行破碎后，將破碎物通過(guò)物料篩選機(jī)進(jìn)行篩選可得所需的破碎炭、柱狀顆粒炭化和粉狀炭。
進(jìn)一步地，所述步驟1中污水處理廠生物污泥通過(guò)投加絮凝劑并攪拌靜置，過(guò)濾脫水至含水量低于40%制成半固態(tài)或固態(tài)泥塊;所述絮凝劑為分子量在1000-1400萬(wàn)道爾頓之間的陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺。
進(jìn)一步地，所述絮凝劑的質(zhì)量濃度為1‰-3‰;每公斤污泥中絮凝劑的投加量為1-10mL;加入絮凝劑后的攪拌速率為20-60r/min，攪拌時(shí)間為0.5-1min。
進(jìn)一步地，所述步驟1中廢活性炭制成的粉狀平均粒徑為0.1-2mm。
進(jìn)一步地，所述步驟2中干燥室內(nèi)的干燥溫度為105-130℃，干燥時(shí)間為4-32h。
進(jìn)一步地，所述步驟3中炭化溫度為500-650℃，時(shí)間為1-5h，炭化采用惰性氣體為保護(hù)氣體;所述惰性氣體為氮?dú)饣蚝饣驓鍤�，惰性氣體的吹掃速率為100-200mL/min。
進(jìn)一步地，所述步驟4中的活化溫度為850-950℃，所述水蒸汽采用微波加熱法或常規(guī)加熱法獲得。
進(jìn)一步地，所述步驟5中的酸洗采用鹽酸或硫酸或硝酸或磷酸或氫氟酸中的至少一種;所述酸洗采用浸泡法浸泡1-10h。
進(jìn)一步地，所述步驟5中的酸洗先采用濃度為1.1-1.3mol/L鹽酸溶液洗滌，干燥;再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25-30%的氫氟酸洗滌，干燥;再水洗干燥。
進(jìn)一步地，所述步驟5中活性炭干燥機(jī)的干燥溫度為80-120℃，干燥時(shí)間為2-24h。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明依次通過(guò)制粉脫水、成型固化、炭化活化、酸洗干燥和破碎篩分工藝制備的污泥活性炭大孔、中孔、過(guò)渡孔豐富，吸附平衡能力突出，吸附速度快;本發(fā)明以污泥為原料制備活性炭，突破了傳統(tǒng)的以煤、木材制備活性炭的工藝，同時(shí)也開(kāi)辟了固體廢棄物處理的新途徑;用污泥制備活性炭達(dá)到了“變廢為寶”、“以廢治廢”目的，具有良好的環(huán)境和社會(huì)效益。
當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
