1.一种处理剩余活性污泥的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)制备氧化石墨烯分散液,包括如下步骤:
a、将混合酸逐滴加入到高纯鳞片石墨中,进行酸化处理后得到石墨溶液;
b、于40-60℃,边搅拌边向上述石墨溶液中分若干次缓慢加入高锰酸钾固体颗粒,使该高锰酸钾固体颗粒完全溶解,冷却至室温;
c、将步骤b所得的物料与0-4℃的冰水混合,然后逐滴加入体积浓度为20-40%的过氧化氢溶液,边加边搅拌,待物料的颜色由绿褐色变为金黄色,静置,出现稳定分层后弃去上层黄色液体,获得剩余物料;
d、用体积浓度为8-15%的稀盐酸和去离子水洗涤上述剩余物料至pH值为3-7,进行超声分散,即得所述氧化石墨烯分散液,其浓度为3-9g/L,该氧化石墨烯分散液中氧化石墨烯的片层大小为200-1200nm,C∶O为1-4∶1;
(2)将上述氧化石墨烯分散液加入到剩余活性污泥混悬液中,搅拌混匀,静置8-72h直至形成块状的水凝胶,弃去上述物料中的澄清水,保留该水凝胶;氧化石墨烯分散液的添加量使得氧化石墨烯在所述剩余活性污泥混悬液中浓度达到0.05-0.5g/L,所述剩余活性污泥混悬液的生物量与氧化石墨烯的质量比为2-400;
(3)加热步骤(2)所得的水凝胶,得到含水率≤80%的固体;
(4)资源化利用步骤(3)所得固体。
2.根据权利要求1所述的一种处理剩余活性污泥的方法,其特征在于,所述混合酸由质量浓度为98%的浓硫酸和磷酸原液以3-5∶1的质量比组成。
3.根据权利要求1所述的一种处理剩余活性污泥的方法,其特征在于,所述高纯鳞片石墨、混合酸、高锰酸钾固体颗粒和冰水的比例为2.7-3.3g∶360-500mL∶5.4-6.6g∶360-
450mL。
4.根据权利要求1所述的一种处理剩余活性污泥的方法,其特征在于,所述超声处理的功率为360-440W,时间为1-4h。
5.根据权利要求1所述的一种处理剩余活性污泥的方法,其特征在于,所述步骤(2)为:将所述氧化石墨烯分散液与半胱氨酸溶液混合,加入到剩余活性污泥混悬液中,搅拌混匀,静置8-72h直至形成块状的水凝胶,弃去上述物料中的澄清水,保留该水凝胶。
6.根据权利要求5所述的一种处理剩余活性污泥的方法,其特征在于,所述半胱氨酸溶液的质量浓度为2-4%,其添加量使得半胱氨酸在所述剩余活性污泥混悬液中浓度大于0g/L但不超过5g/L。
7.根据权利要求1所述的一种处理剩余活性污泥的方法,其特征在于,所述剩余活性污泥混悬液取自污水生化处理活性污泥曝气池、二沉池,经过充分曝气后,所述剩余活性污泥混悬液的MLSS浓度为1-20g/L,pH为7-8,含水率为90-99%。
8.根据权利要求1所述的一种处理剩余活性污泥的方法,其特征在于,所述步骤(3)中的加热的方式包括烘干、微波加热和通电加热。
9.根据权利要求1所述的一种处理剩余活性污泥的方法,其特征在于,所述步骤(4)中的资源化利用的方式为焚烧所述固体以回收热能。
10.根据权利要求1所述的一种处理剩余活性污泥的方法,其特征在于,所述步骤(4)中的资源化利用的方式为600-800℃下炭化所述固体以制备生物炭。