本发明涉及剩余污泥处理技术领域，特别是涉及一种利用剩余污泥制备的保水剂及其制备方法和使用方法。
背景技术：
近年来，我国污水处理厂数量大幅上升，截至底，全国城镇运行污水处理厂达4332座，污水处理量达1.95亿m3/d，大量的剩余污泥产生。这些污泥富集了污水的毒性精华，污染十分严重。然而，相比于城镇污水处理技术的快速发展，污泥的有效处理处置则明显落后，大量的剩余污泥没有得到有效且安全的处置，污水中大量的污染物又重新回到环境中，造成了严重的环境污染和生态破坏，因此，开展剩余污泥的有效处理与处置研究迫在眉睫。
目前常用的剩余污泥处理方法有：化学方法、物理方法、生物方法及其组合方法。彭永臻等在亚硝酸盐投加方式对剩余污泥发酵性能的影响研究中得出：连续投加亚硝酸盐的方式有利于强化污泥有机质减量；若以强化污泥减量为目标时，应采用连续投加亚硝酸盐的方式(彭永臻,等.亚硝酸盐投加方式对剩余污泥发酵性能的影响[j/ol].北京工业大学学报.,45(11):105-110.)；徐慧敏等采用双频超声预处理的方法强化剩余污泥脱水性能，发现双频超声较单频的能量利用效率高，双频在更低的能量条件下就能达到更好的脱水效果(徐慧敏,等.双频超声改善剩余污泥的脱水性能研究[j].生态与农村环境学报,,34(4):380-384.)；王聪和孙英葵在剩余污泥处理中引用了蚯蚓生物处理方法，研究结果表明：蚯蚓的引入可有效较低污泥中的重金属含量(王聪,孙英葵.论蚯蚓处理化工化纤废水生化剩余污泥技术[j].资源节约与环保,,8:86.)。
上述研究方法对剩余污泥的有效处理均具有较强的指导意义，但这些研究方法里也或多或少存在不同的缺点：化学方法中化学药剂的加入增加了污泥的毒性，还会对环境产生一定的危害；物理方法在操作上或存在见效慢或存在成本较高；生物方法或存在成本高、耗时长，或存在难以控制等缺陷。与此同时，剩余污泥中富含的多种有机物如蛋白类和糖类等，具有很好的再利用价值。因此，对技术人员而言，开发符合生态系统稳定性规律、花费少、不会产生二次污染的剩余污泥处理技术，并且遵循可持续发展的理念加深开发剩余污泥的利用价值，正是本领域技术人员需要投入和探索的。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用剩余污泥制备的保水剂及其制备方法和使用方法，该制备方法操作简单、成本低，经过该制备方法制得的的保水剂应用于栽种植物，使用方便且不会对环境产生二次污染，具有环保高效、无风险、易操作、低成本等特点。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种利用剩余污泥制备保水剂的方法，包括以下步骤：
1)将无重金属污染的剩余污泥和磁性镁铝水滑石充分搅拌均匀，得到混合物，将混合物先用超声波震荡处理、再用电子束辐照处理，然后冷却并离心分离，得到上清液a和固体b；
2)将固体b进行磁分离，回收磁性镁铝水滑石，将回收所得磁性镁铝水滑石与上清液a混合均匀并用电子束辐照处理，然后冷却、搅拌，得到共混物体系；
3)将共混物体系进行磁分离，留下混合液体，混合液体先冷冻后干燥，得到粉末；
4)将步骤3)所得粉末进行热处理，反应后溶于水，然后进行离心处理，将上清液冷冻、干燥后，得产物c；
5)将产物c溶于水得到稀释液，所得稀释液通过自组装反应制得保水剂。
优选地，步骤1)中，无重金属污染的剩余污泥和磁性镁铝水滑石的投料比为100ml：(0.5～1.8)g，搅拌时间为1.5～3h；离心分离的转速为3000rpm，时间为20min。
优选地，步骤1)中，超声波功率为360w，作用时间为3～10min；电子束辐照计量为35～48kgy，处理时间为1～5min。
优选地，步骤2)中，电子束辐照计量0.5～3kgy，处理时间为10～15min；搅拌时间为4～7h。
优选地，步骤3)中，对所述共混物体系进行磁分离之前，先将共混物体系的ph值调至7。
优选地，所述步骤4)中，热处理反应在恒温箱中进行，温度为55～62℃，相对湿度68％～78％，反应时间为4～6天；经热处理的粉末和水按照1g：15ml的用量比溶解；离心处理的转速为3000rpm，时间为20～30min。
优选地，步骤5)中，将产物c溶于水中，在20～25℃下搅拌处理，配制成浓度为1～5mg/ml的稀释液。
优选地，步骤5)中所述自组装反应操作如下：
将稀释液的ph值调至4.7～6.2，并稳定5～10min，再将ph值稳定的稀释液置于85～90℃恒温水浴中，反应30～90min，反应结束后用冰浴冷却反应液，冷却后的反应液再经冷冻干燥制得保水剂。
采用上述利用剩余污泥制备保水剂的方法制得的保水剂。
一种利用剩余污泥制备的保水剂的使用方法，先将保水剂和不含磁性镁铝水滑石的固体b剩余泥渣，按照质量比为1:(80～100)的比例混合均匀制得混合物，再将混合物与风沙土按照质量比为1:(10～100)的比例进行配施。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种利用剩余污泥制备保水剂的方法，通过利用磁性镁铝水滑石、超声波作用与电子束辐照处理技术，能够将剩余污泥中含有的蛋白质、多糖等有机物降解，实现了剩余污泥的变废为宝，有效降低成本；降解后的养分释放溶解在混合物的液相中，通过离心分离，能够将液相和固相分离，再通过磁分离技术分离，能够将磁性镁铝水滑石从混合物中分离出去，或者施以再利用，降低添加化合物对环境带来的使用风险，提高环保效果；通过冷冻、干燥、热处理和溶解过程，能够实现被降解的多糖分子链上的活泼基团(如氨基、羧基等)，与被降解的蛋白质之间通过氢键、疏水及静电等作用形成两亲性的复合物；通过自组装反应，使两亲性的复合物在水相中反应获得稳定的纳米凝胶，该纳米凝胶可以用作保水剂。
进一步地，通过在步骤1)中进行辐照计量为35～48kgy，处理时间为1～5min的电子束辐照，能够将剩余污泥充分降并解释放出其中的蛋白质、多糖等物质，有效避免降解不充分的结果。
进一步地，通过在步骤2)中进行辐照计量0.5～3kgy，处理时间为10～15min的电子束辐照，并配合加入的磁性镁铝水滑石，能够激活磁性镁铝水滑石中的活性基团与辐射共同作用，达到对蛋白质、多糖等有机物的适当降解，在此辐照剂量下不会造成这些物质的过度降解和破坏，确保保水剂的成功制备。
进一步地，通过步骤3)中将将共混物体系的ph值调至7，能够将污泥上清液体系的碱性条件改变，有利于蛋白质多糖形成两亲性的复合物反应结果。
进一步地，通过步骤4)中在55～62℃、相对湿度68％～78％的条件下热处理4～6天，能够使适当降解的蛋白质多糖充分反应生成两亲性的复合物，有利于后续通过自组装反应制备保水效果好、稳定性高的保水剂；通过选择3000rpm、20～30min的离心处理，能够将反应体系中的干扰残渣去除，不影响有效物质的保留。
进一步地，通过步骤5)中将稀释液的ph值调至4.7～6.2，溶液中剩余的蛋白分子间的静电排斥减弱，有利于两亲性的复合物进行的聚集和凝胶化作用，提高保水剂的制备产率；通过在85～90℃的恒温水浴中反应30～90min，能够有效增强所得保水剂的稳定性和保水效果。
本发明通过上述制备方法制得的保水剂，为一种具有优异的表面效应和吸水能力纳米凝胶，能够与泥渣共同作用于沙质土壤。当该保水剂和土壤配施用于栽种植物时，能够充分吸收周边的养分并传输给植物，改变沙质土壤现状，既实现了剩余污泥的资源化处理，又能改善沙质土壤贫水缺养状况、修复生态环境。同时，该保水剂的组成中没有外来添加成分，因此，长期使用制得的保水剂不会对土壤造成重金属与微生物污染，也不会令土壤板结或物化性质的恶化，可放心施用。
本发明公开的上述保水剂的使用方法，是将保水剂通过与不含磁性镁铝水滑石的剩余泥渣按照一定质量比混合，所得混合物再与风沙土通过一定质量配比进行施配，能够有助于水剂均匀分散于风沙土中，且该剩余泥渣中不含重金属，能够有效避免重金属污染的引入，因此能够实现保水剂的有效使用。
附图说明
图1为本发明的实施例1中盐生草生长情况示意图；
图2为本发明的实施例1中土壤水稳性团聚体分布示意图；
图3为本发明的实施例1中不同深度土壤含水率变化示意图；
其中：(a)为10cm土层含水率变化示意图；(b)为20cm土层含水率变化示意图；(c)为40cm土层含水率变化示意图；(d)为80cm土层含水率变化示意图；
图4为本发明的实施例2中盐生草生长情况示意图；
图5为本发明的实施例2中土壤水稳性团聚体分布示意图；
图6为本发明的实施例2中不同深度土壤含水率变化示意图；
其中：(a)为10cm土层含水率变化示意图；(b)为20cm土层含水率变化示意图；(c)为40cm土层含水率变化示意图；(d)为80cm土层含水率变化示意图；
图7为本发明的实施例3中盐生草生长情况示意图；
图8为本发明的实施例3中土壤水稳性团聚体分布示意图；
图9为本发明的实施例3中不同深度土壤含水率变化示意图；
其中：(a)为10cm土层含水率变化示意图；(b)为20cm土层含水率变化示意图；(c)为40cm土层含水率变化示意图；(d)为80cm土层含水率变化示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
本发明方法通过如下步骤进行的：
1)首先，量取无重金属污染的剩余污泥100ml、磁性镁铝水滑石0.5～1.8g放入200ml容量瓶中，充分搅拌1.5～3h，然后用超声波作用3～10min，超声波功率360w。超声完成后，再用电子束辐照技术处理1～5min，辐照计量35～48kgy，然后取出容量瓶，冷却至室温，离心分离得上清液a及固体b；
2)对(1)中所得固体b进行磁分离，得磁性镁铝水滑石。将磁性水滑石与液体a在烧瓶中充分混合，再次用电子束辐照处理10～15min，辐照计量0.5～3kgy。然后在室温下缓慢搅拌烧瓶内物料4～7h，随后用1.5mol/lhcl调节溶液ph为7，经磁分离后，液体进行冷冻干燥。然后在55～62℃恒温箱中恒温反应4～6天，期间保持恒温箱相对湿度为68～78％。反应结束后，将反应物按照1:15(w/v)的比例加入去离子水充分溶解，然后室温下3000rpm离心20～30min，收集上清液，冷冻干燥，得产物c；
3)将c溶解于蒸馏水中，配制成1～5mg/ml的溶液，在20～25℃下充分搅拌溶液，然后用0.2mol/lhcl调节溶液ph至4.7～6.2，稳定5～10min后，将溶液放置于85～90℃恒温水浴中30～90min，用冰浴冷却。冷却后的溶液冷冻干燥得产品d；
4)将产品d与固体b中分离出来的泥渣按照质量比1:80～100的比例混合，将混合物与风沙土按照质量比为1:(10～100)的比重进行配施，并栽种植物。期间观察并记录土壤与植物变化情况。
本发明技术方法中主要利用剩余污泥中丰富的蛋白质、多糖等有机物制备沙质土壤保水剂，该保水剂不仅具有超强的保水性能，还能改善沙质土壤养分与结构，长期使用即可促进植物生长，又可修复土壤、恢复生态、绿化环境，具有环保、新颖、独特、高效等特点。
下面通过实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
(1)材料准备：
剩余污泥取自城市污水处理厂，确定其中无重金属污染；磁性镁铝水滑石应用共沉淀法合成；分析纯hcl购置于化学试剂厂。
(2)保水剂的制备：
首先，量取无重金属污染的剩余污泥100ml、磁性镁铝水滑石0.5g放入200ml容量瓶中，充分搅拌1.5h，然后用超声波作用3min，超声波功率360w。超声完成后，再用电子束辐照技术处理1min，辐照计量35kgy，然后取出容量瓶，冷却至室温，离心分离得上清液a及固体b；
然后，对所得固体b进行磁分离，得磁性镁铝水滑石。将磁性水滑石与液体a在烧瓶中充分混合，再次用电子束辐照处理10min，辐照计量0.5kgy。然后在室温下缓慢搅拌烧瓶内物料4h，随后用1.5mol/lhcl调节溶液ph为7，经磁分离后，液体进行冷冻干燥。然后在55℃恒温箱中恒温反应4天，期间保持恒温箱相对湿度为68％。反应结束后，将反应物按照1:15(w/v)的比例加入去离子水充分溶解，然后室温下3000rpm离心20min，收集上清液，冷冻干燥，得产物c；
最后，将c溶解于蒸馏水中，配制成1mg/ml的溶液，在20℃下充分搅拌溶液，然后用0.2mol/lhcl调节溶液ph至4.7，稳定5min后，将溶液放置于85℃恒温水浴中30min，用冰浴冷却。冷却后的溶液冷冻干燥得产品d。
(3)保水剂使用：
将产品d与固体b中分离出来的泥渣按照质量比1:80的比例混合，将混合物与风沙土按照质量比1:100的比重进行配施，并栽种植物。期间观察并记录土壤与植物变化情况。
参见图1可知，对比于未施加保水剂的对照组，添加保水剂的一组中植物的株高、冠宽、鲜重、干重均较显著。
参见图2可知，加入保水剂后，土壤较大颗粒团聚体明显增加，这表明该保水剂有助于土壤颗粒的团聚。
参见图3可知，保水剂应用后，土壤含水率下降较为缓慢，保水能力明显改善。综上，本发明技术有效实现了剩余污泥的资源化利用，开发的保水剂可有效改善土壤结构、增强土壤保水能力、同时改善植物生长情况。
实施例2
(1)材料准备：
剩余污泥、磁性镁铝水滑石、hcl的准备同实施例1。
(2)保水剂的制备：
首先，量取无重金属污染的剩余污泥100ml、磁性镁铝水滑石0.8g放入200ml容量瓶中，充分搅拌1.8h，然后用超声波作用5min，超声波功率360w。超声完成后，再用电子束辐照技术处理2min，辐照计量38kgy，然后取出容量瓶，冷却至室温，离心分离得上清液a及固体b；
然后，对所得固体b进行磁分离，得磁性镁铝水滑石。将磁性水滑石与液体a在烧瓶中充分混合，再次用电子束辐照处理11min，辐照计量0.8kgy。然后在室温下缓慢搅拌烧瓶内物料5h，随后用1.5mol/lhcl调节溶液ph为7，经磁分离后，液体进行冷冻干燥。然后在56℃恒温箱中恒温反应4.5天，期间保持恒温箱相对湿度为70％。反应结束后，将反应物按照1:15(w/v)的比例加入去离子水充分溶解，然后室温下3000rpm离心22min，收集上清液，冷冻干燥，得产物c；
最后，将c溶解于蒸馏水中，配制成2mg/ml的溶液，在21℃下充分搅拌溶液，然后用0.2mol/lhcl调节溶液ph至5.0，稳定6min后，将溶液放置于86℃恒温水浴中40min，用冰浴冷却。冷却后的溶液冷冻干燥得产品d。
(3)保水剂使用：
将产品d与固体b中分离出来的泥渣按照质量比1:85的比例混合，将混合物与风沙土按照质量比3％的比重进行配施，并栽种植物。期间观察并记录土壤与植物变化情况。
参见图4可知，对比于未施加保水剂的对照组，添加保水剂的一组中植物的株高、冠宽、鲜重、干重均较显著。
参见图5可知，加入保水剂后，土壤较大颗粒团聚体明显增加，这表明该保水剂有助于土壤颗粒的团聚。
参见图6可知，保水剂应用后，土壤含水率下降较为缓慢，保水能力明显改善。综上，本发明技术有效实现了剩余污泥的资源化利用，开发的保水剂可有效改善土壤结构、增强土壤保水能力、同时改善植物生长情况。
实施例3
(1)材料准备：
剩余污泥、磁性镁铝水滑石、hcl的准备同实施例1。
(2)保水剂的制备：
首先，量取无重金属污染的剩余污泥100ml、磁性镁铝水滑石1.0g放入200ml容量瓶中，充分搅拌2h，然后用超声波作用7min，超声波功率360w。超声完成后，再用电子束辐照技术处理3min，辐照计量40kgy，然后取出容量瓶，冷却至室温，离心分离得上清液a及固体b；
然后，对所得固体b进行磁分离，得磁性镁铝水滑石。将磁性水滑石与液体a在烧瓶中充分混合，再次用电子束辐照处理12min，辐照计量1.5kgy。然后在室温下缓慢搅拌烧瓶内物料6h，随后用1.5mol/lhcl调节溶液ph为7，经磁分离后，液体进行冷冻干燥。然后在58℃恒温箱中恒温反应5天，期间保持恒温箱相对湿度为74％。反应结束后，将反应物按照1:15(w/v)的比例加入去离子水充分溶解，然后室温下3000rpm离心25min，收集上清液，冷冻干燥，得产物c；
最后，将c溶解于蒸馏水中，配制成3mg/ml的溶液，在23℃下充分搅拌溶液，然后用0.2mol/lhcl调节溶液ph至5.5，稳定7min后，将溶液放置于87℃恒温水浴中60min，用冰浴冷却。冷却后的溶液冷冻干燥得产品d。
(3)保水剂使用：
将产品d与固体b中分离出来的泥渣按照质量比1:90的比例混合，将混合物与风沙土按照质量比5％的比重进行配施，并栽种植物。期间观察并记录土壤与植物变化情况。
参见图7可知，对比于未施加保水剂的对照组，添加保水剂的一组中植物的株高、冠宽、鲜重、干重均较显著。
参见图8可知，加入保水剂后，土壤较大颗粒团聚体明显增加，这表明该保水剂有助于土壤颗粒的团聚。
参见图9可知，保水剂应用后，土壤含水率下降较为缓慢，保水能力明显改善。综上，本发明技术有效实现了剩余污泥的资源化利用，开发的保水剂可有效改善土壤结构、增强土壤保水能力、同时改善植物生长情况。
实施列4
剩余污泥、磁性镁铝水滑石、hcl的准备同实施例1。首先，量取无重金属污染的剩余污泥100ml、磁性镁铝水滑石1.5g放入200ml容量瓶中，充分搅拌2.5h，然后用超声波作用8min，超声波功率360w。超声完成后，再用电子束辐照技术处理4min，辐照计量45kgy，然后取出容量瓶，冷却至室温，离心分离得上清液a及固体b；然后，对所得固体b进行磁分离，得磁性镁铝水滑石。将磁性水滑石与液体a在烧瓶中充分混合，再次用电子束辐照处理14min，辐照计量2kgy。然后在室温下缓慢搅拌烧瓶内物料6.5h，随后用1.5mol/lhcl调节溶液ph为7，经磁分离后，液体进行冷冻干燥。然后在60℃恒温箱中恒温反应5.5天，期间保持恒温箱相对湿度为76％。反应结束后，将反应物按照1:15(w/v)的比例加入去离子水充分溶解，然后室温下3000rpm离心28min，收集上清液，冷冻干燥，得产物c；
将c溶解于蒸馏水中，配制成4mg/ml的溶液，在24℃下充分搅拌溶液，然后用0.2mol/lhcl调节溶液ph至6.0，稳定8min后，将溶液放置于88℃恒温水浴中80min，用冰浴冷却。冷却后的溶液冷冻干燥得产品d。
将产品d与固体b中分离出来的泥渣按照质量比1:95的比例混合，将混合物与风沙土按照质量比8％的比重进行配施，并栽种植物。期间观察并记录土壤与植物变化情况。
实施列5
剩余污泥、磁性镁铝水滑石、hcl的准备同实施例1。首先，量取无重金属污染的剩余污泥100ml、磁性镁铝水滑石1.8g放入200ml容量瓶中，充分搅拌3h，然后用超声波作用10min，超声波功率360w。超声完成后，再用电子束辐照技术处理5min，辐照计量48kgy，然后取出容量瓶，冷却至室温，离心分离得上清液a及固体b；然后，对所得固体b进行磁分离，得磁性镁铝水滑石。将磁性水滑石与液体a在烧瓶中充分混合，再次用电子束辐照处理15min，辐照计量3kgy。然后在室温下缓慢搅拌烧瓶内物料7h，随后用1.5mol/lhcl调节溶液ph为7，经磁分离后，液体进行冷冻干燥。然后在62℃恒温箱中恒温反应6天，期间保持恒温箱相对湿度为78％。反应结束后，将反应物按照1:15(w/v)的比例加入去离子水充分溶解，然后室温下3000rpm离心30min，收集上清液，冷冻干燥，得产物c；将c溶解于蒸馏水中，配制成5mg/ml的溶液，在25℃下充分搅拌溶液，然后用0.2mol/lhcl调节溶液ph至6.2，稳定10min后，将溶液放置于90℃恒温水浴中90min，用冰浴冷却。冷却后的溶液冷冻干燥得产品d。将产品d与固体b中分离出来的泥渣按照质量比1:100的比例混合，将混合物与风沙土按照质量比10％的比重进行配施，并栽种植物。期间观察并记录土壤与植物变化情况。
上述技术方法充分实现了剩余污泥的资源化利用，制得的保水剂不仅可以有效改善土壤保水能力、还能改变土壤团聚体分布情况，同时还能提高土壤的养分含量，促进植物生长。该方法不存在安全隐患、新颖且独特、绿色环保，制备的保水剂长期使用可有效修复缺水地区土壤、恢复生态、绿化环境，具有环保、新颖、独特、高效等特点。
以上述及内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种利用剩余污泥制备保水剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将无重金属污染的剩余污泥和磁性镁铝水滑石充分搅拌均匀，得到混合物，将混合物先用超声波震荡处理、再用电子束辐照处理，然后冷却并离心分离，得到上清液a和固体b；
2)将固体b进行磁分离，回收磁性镁铝水滑石，将回收所得磁性镁铝水滑石与上清液a混合均匀并用电子束辐照处理，然后冷却、搅拌，得到共混物体系；
3)将共混物体系进行磁分离，留下混合液体，混合液体先冷冻后干燥，得到粉末；
4)将步骤3)所得粉末进行热处理，反应后溶于水，然后进行离心处理，将上清液冷冻、干燥后，得产物c；
5)将产物c溶于水得到稀释液，所得稀释液通过自组装反应制得保水剂。
2.根据权利要求1所述的利用剩余污泥制备保水剂的方法，其特征在于，步骤1)中，无重金属污染的剩余污泥和磁性镁铝水滑石的投料比为100ml：(0.5～1.8)g，搅拌时间为1.5～3h；离心分离的转速为3000rpm，时间为20min。
3.根据权利要求1所述的利用剩余污泥制备保水剂的方法，其特征在于，步骤1)中，超声波功率为360w，作用时间为3～10min；电子束辐照计量为35～48kgy，处理时间为1～5min。
4.根据权利要求1所述的利用剩余污泥制备保水剂的方法，其特征在于，步骤2)中，电子束辐照计量0.5～3kgy，处理时间为10～15min；搅拌时间为4～7h。
5.根据权利要求1所述的利用剩余污泥制备保水剂的方法，其特征在于，步骤3)中，对所述共混物体系进行磁分离之前，先将共混物体系的ph值调至7。
6.根据权利要求1所述的利用剩余污泥制备保水剂的方法，其特征在于，所述步骤4)中，热处理反应在恒温箱中进行，温度为55～62℃，相对湿度68％～78％，反应时间为4～6天；经热处理的粉末和水按照1g：15ml的用量比溶解；离心处理的转速为3000rpm，时间为20～30min。
7.根据权利要求1所述的利用剩余污泥制备保水剂的方法，其特征在于，步骤5)中，将产物c溶于水中，在20～25℃下搅拌处理，配制成浓度为1～5mg/ml的稀释液。
8.根据权利要求1所述的利用剩余污泥制备保水剂的方法，其特征在于，步骤5)中所述自组装反应操作如下：
将稀释液的ph值调至4.7～6.2，并稳定5～10min，再将ph值稳定的稀释液置于85～90℃恒温水浴中，反应30～90min，反应结束后用冰浴冷却反应液，冷却后的反应液再经冷冻干燥制得保水剂。
9.采用权利要求1～8中任意一项所述的利用剩余污泥制备保水剂的方法制得的保水剂。
10.权利要求9所述的保水剂的使用方法，其特征在于，先将保水剂和不含磁性镁铝水滑石的固体b剩余泥渣，按照质量比为1:(80～100)的比例混合均匀制得混合物，再将混合物与风沙土按照质量比为1:(10～100)的比例进行配施。
技术总结
本发明公开了一种利用剩余污泥制备的保水剂及其制备方法和使用方法，属于剩余污泥处理技术领域。本发明通过利用磁性镁铝水滑石、超声波作用与电子束辐照处理技术，能够将剩余污泥中含有的蛋白质、多糖等有机物降解，通过冷冻、干燥、热处理和溶解过程，将降解的多糖分子和被降解的蛋白质分子通过氢键、疏水及静电等作用形成两亲性的复合物；再通过自组装反应，使两亲性的复合物在水相中反应获得稳定的纳米凝胶，该纳米凝胶能够用作保水剂。本发明既实现了剩余污泥的资源化处理，又能改善沙质土壤贫水缺养状况、修复生态环境，制得的保水剂长期使用不会对土壤造成重金属与微生物污染，也不会令土壤板结或物化性质的恶化，可放心施用。
技术研发人员：相玉琳;相玉秀;王德权;刘叶海;戴春雨
受保护的技术使用者：榆林学院
技术研发日：.11.20
技术公布日：.02.11
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