CN105016591A - 一种用于污泥的新型重金属修复剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于污泥的新型重金属修复剂。本发明采取了如下的技术方案：一种用于污泥的新型重金属修复剂，以重量份计，由以下组分组成：颗粒活性炭：10～20，柠檬酸：5～10，乙二胺二琥珀酸：5～10，马来酸酐：10～15，壳聚糖：10～15，硅藻土：5～10，分子筛：5～10，碳酸钠：5～10，粉煤灰：5～10，铝酸钠：1～5，氢氧化钠：10～15。控制投量为30～35mg/g。与现有技术相比，本发明的显著特点是不仅可以在起到耗药量少、去除效果好，而且具备用易于生物降解的优点。

Description

一种用于污泥的新型重金属修复剂

技术领域

本发明涉及到污泥的重金属修复剂技术领域，尤其涉及一种应用于纺织、印染等行业中去除污泥中重金属的修复剂。

背景技术

在纺织、印染等行业的生产过程中，会产生大量的工业废水，在这些工业废水处理过程中产生的固体废弃物，也即是污泥，是污水处理厂的经常性产物。随着我国城市化进程以及对环境保护的日益重视，污水处理厂的数量迅速增加，导致污泥产量的剧增，如何合理处置大量污泥，防止其二次污染已为世人所关注。污泥中含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质，有研究表明污泥农用可增加土壤肥力，提高土壤中有机质及氮、磷含量。故污泥农用被认为是最有发展潜力的处置方式，也是符合我国国情的。然而，污泥在富含营养物质的同时也吸附浓缩了大量重金属，据报道，我国多数污泥中重金属含量可达数百至数千mg/kg，将其进行农用易对土壤、地下水和动植物等造成二次污染，并存在潜在生态风险。故污泥的重金属污染是制约污泥农用的主要障碍之一。要使污泥无害化、资源化，就必须从根本上对污泥中的重金属元素进行去除。

目前，处理污泥重金属的方法主要有：

1.无机酸。比如硫酸或盐酸等无机酸。对某些重金属的提取率可高达100％，但它需要较低的pH(1.5)，这样需要更多的酸以及大量清水冲洗污泥，更多的石灰进行调节。

2.有机酸。比如绿色螯合剂等有机酸。与络合物和无机化合物相比,有机酸在pH较高(3～4)的条件下进行反应；在相同的pH条件下，有机酸的重金属萃取效率比无机酸更高。

3.生物浸出。生物浸出与化学萃取相比，产量较高，提取金属的成本比化学处理的低80％，因为只需要较少的酸及石灰；此外，在微生物浸出过程中，当pH为3～4时，铜的含量就可降至可接受水平；同时，用生物浸出法不影响污泥的土壤结构和肥力，经处理后的挥发性固体物质、氮、磷、钾含量不变。

4.电分离。电分离技术已经在土壤的重金属污染中得到了广泛的开发和应用,并且已经取得了较好的效果。近年来,有研究者把该技术应用于去除污泥及沉积物中的重金属和有机污染物,该方法是基于电动现象。在土壤/污泥中,用电控直流电驱动一个或几个电极阵列,通过产生电泳、电渗、电解等作用,使重金属产生移动,其中最重要的作用是电解和离子电致迁移。

5.超临界流体萃取(SFE)是一种采用液态流体的萃取过程,通常采用压缩并且处于临界状态的液体或气体,最近,在超临界流体中添加的改性络合剂成为提取固体和液体中各种金属离子的新方法。研究表明:用碳链长约八单位的直链烷基比支链的烷基好。因为它们比超临界二氧化碳溶解度高。可挑选带有长链烷基八至十个碳单位的烷基络合物用于在纤维素、沙、粘土、木材、土壤中提取各种重金属。其中以下含硫有机试剂均属重金属的有效萃取剂:Cyanex 301二(2,4,4,-三甲基戊基)二硫代膦酸；Cyanex 302二(2,4,4-三甲基戊基)膦酸；D2EHTPA二(2-乙基己基)硫代膦酸。其它络合物如冠醚等,亦用作超临界萃取重金属的萃取剂,如采用超临界二氧化碳(5％甲醇改性)加bistriazolo冠醚萃取固体和液体样品中的Hg²⁺。

污泥中的重金属经过特殊处理后，就可以进行污泥的有效堆肥，堆肥化应是我国污泥稳定化的主要手段。堆肥是在一定条件下通过微生物的作用，使有机物不断被降解和稳定，并生产出一种适宜于土地利用的产品的过程。堆肥一般分为好氧堆肥和厌氧堆肥两种。好氧堆肥是在有氧情况下有机物料的分解过程，其代谢产物主要是二氧化碳、水和热；厌氧堆肥是在无氧条件下有机物料的分解，厌氧分解最后的产物是甲烷、二氧化碳和许多低分子量的中间产物，如有机酸等。污泥的堆肥化可把污泥化害为利，是污泥资源化、减害化的必然之路。

一般污泥经过堆肥化处理，水浸态重金属的量减少，交换态和有机结合态重金属的量总的来说有所增加，而残渣态的量，不同的重金属变化不同，但比不同浸提剂所提取的其他形态重金属的总量大得多。堆肥可以用发酵仓***在工厂内以机械化自动化来进行，也可以用无发酵装置以静态通气条垛式来进行。后者还可同时利用农村大量的秸秆及其它有机固体废弃物，产生的堆肥还可制成复合颗粒商品肥料。

目前的专利技术大都偏重于修复剂的络合效果，比如专利号为CN201510014441、CN201410481802、CN201110139461等，大都是基于通过对某些络合剂进行改性，进而提高修复剂的效果。但这些络合剂最大的缺点是不容易降解而造成有机污染物，所以现在市场非常需要一种不仅可以兼顾去除重金属，而且具有易生物降解的的复合型修复剂。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种用于污泥重金属的去除的处理方法，本发明在处理方法中使用特别配制的修复剂组合物，不仅可以在起到耗药量少、去除效果好，而且具备用易于生物降解的优点。

为达到上述目的，本发明采取了如下的技术方案：

一种用于污泥的新型重金属修复剂，以重量份计，由以下组分组成：

颗粒活性炭：10～20，柠檬酸：5～10，乙二胺二琥珀酸：5～10，

马来酸酐：10～15，壳聚糖：10～15，硅藻土：5～10，

分子筛：5～10，碳酸钠：5～10，粉煤灰：5～10，

铝酸钠：1～5，氢氧化钠：10～15。

所述的新型重金属修复剂制备工艺为：按配比，将各组分混合后，搅拌分散均匀后即可得成品。

本发明的新型重金属修复剂可用于去除污泥中的重金属，控制投量为30～35mg/g。

与现有技术相比，本发明的显著特点是不仅可以在起到耗药量少、去除效果好，而且具备用易于生物降解的优点。

具体实施方式

以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述。

实施例1

一种用于污泥的新型重金属修复剂，以重量份计，由以下组分组成：

颗粒活性炭：10，柠檬酸：5，乙二胺二琥珀酸：5，

马来酸酐：10，壳聚糖：10，硅藻土：5，

分子筛：5，碳酸钠：5，粉煤灰：5，

铝酸钠：1，氢氧化钠：10。

所述的新型重金属修复剂制备工艺为：按配比，将各组分混合后，搅拌分散均匀后即可得成品。

本发明的新型重金属修复剂可用于去除污泥中的重金属，控制投量为30～35mg/g。

实施例2

一种用于污泥的新型重金属修复剂，以重量份计，由以下组分组成：

颗粒活性炭：15，柠檬酸：8，乙二胺二琥珀酸：8，

马来酸酐：12，壳聚糖：13，硅藻土：8，

分子筛：8，碳酸钠：8，粉煤灰：8，

铝酸钠：3，氢氧化钠：13。

所述的新型重金属修复剂制备工艺为：按配比，将各组分混合后，搅拌分散均匀后即可得成品。

本发明的新型重金属修复剂可用于去除污泥中的重金属，控制投量为30～35mg/g。

实施例3

一种用于污泥的新型重金属修复剂，以重量份计，由以下组分组成：

颗粒活性炭：20，柠檬酸：10，乙二胺二琥珀酸：10，

马来酸酐：15，壳聚糖：15，硅藻土：10，

分子筛：10，碳酸钠：10，粉煤灰：10，

铝酸钠：5，氢氧化钠：15。

所述的新型重金属修复剂制备工艺为：按配比，将各组分混合后，搅拌分散均匀后即可得成品。

本发明的新型重金属修复剂可用于去除污泥中的重金属，控制投量为30～35mg/g。

与现有技术相比，本发明的显著特点是不仅可以在起到耗药量少、去除效果好，而且具备用易于生物降解的优点。

上述实施例中，所述的新型重金属修复剂制备工艺为：按配比，将各组分混合后，搅拌分散均匀后即可得成品。

用于制备上述实施例中新型重金属修复剂的原料皆为常见的市售产品。

Claims (4)

1.一种用于污泥的新型重金属修复剂，其特征在于，以重量份计，由以下组分组成：

颗粒活性炭：10～20，柠檬酸：5～10，乙二胺二琥珀酸：5～10，

马来酸酐：10～15，壳聚糖：10～15，硅藻土：5～10，

分子筛：5～10，碳酸钠：5～10，粉煤灰：5～10，

铝酸钠：1～5，氢氧化钠：10～15。

2.根据权利要求1所述的一种用于污泥的新型重金属修复剂，其特征在于，以重量份计，由以下组分组成：

颗粒活性炭：10，柠檬酸：5，乙二胺二琥珀酸：5，

马来酸酐：10，壳聚糖：10，硅藻土：5，

分子筛：5，碳酸钠：5，粉煤灰：5，

铝酸钠：1，氢氧化钠：10。

3.根据权利要求1所述的一种用于污泥的新型重金属修复剂，其特征在于，以重量份计，由以下组分组成：

颗粒活性炭：15，柠檬酸：8，乙二胺二琥珀酸：8，

马来酸酐：12，壳聚糖：13，硅藻土：8，

分子筛：8，碳酸钠：8，粉煤灰：8，

铝酸钠：3，氢氧化钠：13。

4.根据权利要求1所述的一种用于污泥的新型重金属修复剂，其特征在于，以重量份计，由以下组分组成：

颗粒活性炭：20，柠檬酸：10，乙二胺二琥珀酸：10，

马来酸酐：15，壳聚糖：15，硅藻土：10，

分子筛：10，碳酸钠：10，粉煤灰：10，

铝酸钠：5，氢氧化钠：15。