CN103524016A - 一种重金属底泥稳定沉降剂及其稳定沉降方法 - Google Patents

Abstract

一种重金属底泥稳定沉降剂及其稳定沉降方法，该重金属底泥稳定沉降剂，按所稳定沉降的重金属底泥的重量比计包括以下重量的组分：液体聚合硫酸铁0.02～0.05%，阳离子聚丙烯酰胺0.02～0.05%，氯化钠0.02～0.05%；其对重金属底泥的稳定沉降方法，是将聚丙烯酰胺和氯化钠配制成水溶液；首先在重金属底泥里加入液体聚合硫酸铁并搅拌，停留3～8分钟，再同时加入阳离子聚丙烯酰胺水溶液和氯化钠水溶液，搅拌并停留3～8分钟，最后自然沉降，实现泥水分离。本发明的重金属底泥稳定沉降剂稳定好，使用方便，成本相对较低，对稳定重金属底泥效果极佳，沉降分离效果良好，分离沉降在常温常压下进行，不需要加热加压，过程相当简单，便于操作。

Description

一种重金属底泥稳定沉降剂及其稳定沉降方法

技术领域

本发明涉及一种用于受重金属污染的河道底泥稳定沉降方法，属于河道底泥修复技术领域。

背景技术

随着河道污染水体控制技术的不断发展和治理效果的不断提高，河道重金属污染底泥的二次污染问题已日益引起人们的重视。河道污染底泥的修复技术主要分为原位处理技术和异位处理技术，异位处理技术主要是通过机械方法挖除湖泊底泥表层的污染物，再进行输移处理，输移处理中需对重金属污染物进行稳定沉降分离，故重金属底泥稳定沉降剂有着很大的市场价值。

中国专利文献CN101016181公开了一种《泥沙聚沉剂及泥沙聚沉分离方法》，该聚沉剂的主要组分按所聚沉的泥沙重量比计：聚硅酸铁：0.025～0.100％，聚丙烯酰胺：0.025～0.100％，Na₂CO₃：0.025～0.100％。其泥沙聚沉分离方法，按以下步骤进行：按聚沉剂的配比取聚沉剂的各组分，并配制成溶液；在处理的泥沙中依次加入聚硅酸铁溶液、碳酸钠溶液、聚丙烯酰胺溶液；并进行搅拌产生紊动，在水流紊动作用下混合0.5min后水与泥沙絮凝体就会分离。该泥沙聚沉剂引入的硅酸铁市场范围较小，生产成本较高。

CN101921090A公开的《一种重金属污染底泥固化剂及其固化方法》，主要是将疏浚的底泥与重金属固化剂搅拌混匀进行固化，其固化剂包括水泥和粉煤灰，粉煤灰和水泥的质量比为1∶(0.5～11)。该固化剂的固化方法包括以下步骤：向重金属污染底泥中直接添加本发明的固化剂，固化剂的用量为重金属污染底泥质量的0.4～1.5倍，将添加固化剂后的混合物至少养护3d，完成固化过程。该固化剂通过化学方法将疏浚底泥中的重金属固化，固化后的固体废弃物仍是一种危废，其后续处置仍需要花费大量的资金。

CN1632054公开的《一种土壤稳定固化剂》，包含有如下重量份配比的原料：水泥熟料：20～80；矿渣：10～70；石膏：1～20；石灰：1～50；上述原料经混合粉磨后制备成所述固化剂。它以水泥熟料为主体，掺入特殊的激发元素后所得。但该固化剂对河道里的土壤稳定效果一般，主要起到固化作用。

CN101525541公开的《土壤稳定固化剂》，其组成为：重量比；十二烷基苯磺酸：32～42；十二醇聚氧乙烯醚硫酸钠：6～12；稀硫酸：0.5～3；磺基琥珀酸单酯二钠盐：2～4；中性水玻璃（模数3.1～3.4）：1～3；水：38.5～54；其中土壤固化剂的组成为：重量比；聚乙烯醇：17～25；聚乙烯吡咯烷酮：4～8；羟乙基纤维素：3～6；聚乙二醇：5～10；羟丙基甲基纤维素：2～4；水：47～69。该固化剂也是仅对土壤起到稳定固化作用。

发明内容

针对现有重金属污染底泥固化技术存在的问题，本发明提出一种成本低、容易控制、稳定性好、沉降分离效果好的重金属底泥稳定沉降剂，同时提供一种该沉降剂对重金属底泥稳定沉降的方法。

本发明的重金属底泥稳定沉降剂，按所稳定沉降的含水率为90%以上重金属底泥（环保疏浚后的底泥）的重量比计（也就是按各组分重量占所处理重金属底泥重量的百分比计），包括以下重量的组分：液体聚合硫酸铁0.02～0.05%，阳离子聚丙烯酰胺0.02～0.05%，氯化钠0.02～0.05%。

所述的液体聚合硫酸铁是符合中华人民共和国国家标准《净水剂聚合硫酸铁》的聚合硫酸铁（GB14591-2006）。

因为最终制得的稳定沉降剂以泥水分离效果为准，所以各个组分的比例要控制在此相应范围内，过大或者过小量所产生的效果不一样。

上述稳定沉降剂对重金属底泥的稳定沉降方法，是：

按所稳定沉降的重金属底泥的重量称取0.02～0.05%的液体聚合硫酸铁、0.02～0.05%的聚丙烯酰胺和0.02～0.05%的氯化钠，并将聚丙烯酰胺配制成质量浓度0.1%的水溶液，将氯化钠配制成质量浓度为10%的水溶液；首先在重金属底泥里加入液体聚合硫酸铁，并搅拌，搅拌转速40～80转/分钟，停留反应时间3～8分钟，再同时加入阳离子聚丙烯酰胺水溶液和氯化钠水溶液，搅拌转速为20～50转/分钟，停留反应时间3～8分钟，最后自然沉降3～5分钟，实现泥水分离。

本发明的重金属底泥稳定沉降剂稳定好，使用方便，成本相对较低，适合推广，对稳定重金属底泥效果极佳，沉降分离效果良好，河道重金属底泥在聚合硫酸铁、阳离子聚丙稀酰胺与氯化钠的共同作用下反应速度大大加快，底泥重金属稳定后，迅速分离沉降，分离沉降在常温常压下进行，不需要加热加压，过程相当简单，便于操作。本发明可将河道重金属底泥迅速降低其含水率，稳定河道底泥与污泥中的重金属含量，对保护环境有重要作用。

具体实施方式

实施例1

按所稳定沉降的重金属底泥的重量称取0.05%的聚合硫酸铁，0.03%的聚丙烯酰胺，0.02%的氯化钠，聚合硫酸铁采用符合中华人民共和国国家标准《净水剂聚合硫酸铁》

（GB14591-2006）的液体聚合硫酸铁，并将聚丙烯酰胺配制成质量浓度0.1%的水溶液，将氯化钠配制成质量浓度为10%的水溶液。重金属底泥中含有的重金属为汞和锌。

首先在有搅拌的反应池里，将重金属底泥里加入聚合硫酸铁药剂，并搅拌，搅拌转速80转/分钟，停留反应时间8分钟。再通过两个加药口同时加入聚丙烯酰胺水溶液和氯化钠水溶液，搅拌转速为50转/分钟，停留反应时间3分钟。最后再流入沉淀池分离，自然沉降5分钟，实现泥水分离。

观察泥水分离前后情况，泥水分离较好。实验数据如下表：

项目	浊度（度）	SS（g/L）
			底泥原样	90	220
沉降3分钟后上清液	10	0.1

实施例2

按所稳定沉降的重金属底泥的重量称取0.02%的液体聚合硫酸铁，0.05%的聚丙烯酰胺和0.03%的氯化钠，并将聚丙烯酰胺配制成质量浓度0.1%的水溶液，将氯化钠配制成质量浓度为10%的水溶液。重金属底泥中含有的重金属为汞和锌。

首先在有搅拌的反应池里，将重金属底泥里加入聚合硫酸铁药剂，并搅拌，搅拌转速40分钟，停留反应时间3分钟。再通过两个加药口同时加入聚丙烯酰胺水溶液和氯化钠水溶液，搅拌转速为20转/分钟，停留反应时间8分钟。最后再流入沉淀池分离，自然沉降3分钟，实现泥水分离。

观察泥水分离前后情况，泥水分离较好。实验数据如下表：

项目	浊度（度）	SS（g/L）
			底泥原样	93	210
沉降3分钟后上清液	12	0.15

实施例3

按所稳定沉降的重金属底泥的重量称取0.03%的液体聚合硫酸铁，0.02%的聚丙烯酰胺，0.05%的氯化钠，并将聚丙烯酰胺配制成质量浓度0.1%的水溶液，将氯化钠配制成质量浓度为10%的水溶液。重金属底泥中含有的重金属为汞和锌。

首先在有搅拌的反应池里，将重金属底泥里加入聚合硫酸铁药剂，并搅拌，搅拌转速60转/分钟，停留反应时间5分钟。再通过两个加药口同时加入聚丙烯酰胺水溶液和氯化钠水溶液，搅拌转速为35转/分钟，停留反应时间5分钟。最后再流入沉淀池分离，自然沉降4分钟，实现泥水分离。

观察泥水分离前后情况，泥水分离较好。实验数据如下表：

项目

浊度（度）

SS（g/L）

底泥原样	102	200
			沉降3分钟后上清液	15	0.13

实施例4

按所稳定沉降的重金属底泥的重量称取0.04的液体聚合硫酸铁，0.05的聚丙烯酰胺，0.03的氯化钠，并将聚丙烯酰胺配制成质量浓度0.1%的水溶液，将氯化钠配制成质量浓度为10%的水溶液。重金属底泥中含有的重金属为汞和锌。

首先在有搅拌的反应池里，将重金属底泥里加入聚合硫酸铁药剂，并搅拌，搅拌转速40～70转/分钟，停留反应时间7分钟。再通过两个加药口同时加入聚丙烯酰胺水溶液和氯化钠水溶液，搅拌转速为40转/分钟，停留反应时间8分钟。最后再流入沉淀池分离，自然沉降4分钟，实现泥水分离。

观察泥水分离前后情况，泥水分离较好。实验数据如下表：

项目	浊度（度）	SS（g/L）
			底泥原样	89	230
沉降3分钟后上清液	8	0.16

Claims (2)

1.一种重金属底泥稳定沉降剂，其特征是：按所稳定沉降的重金属底泥的重量比计，包括以下重量的组分：液体聚合硫酸铁0.02～0.05%，阳离子聚丙烯酰胺0.02～0.05%，氯化钠0.02～0.05%。

2.一种权利要求1所述稳定沉降剂对重金属底泥的稳定沉降方法，其特征是：

按所稳定沉降的重金属底泥的重量称取0.02～0.05%的液体聚合硫酸铁、0.02～0.05%的聚丙烯酰胺和0.02～0.05%的氯化钠，并将聚丙烯酰胺配制成质量浓度0.1%的水溶液，将氯化钠配制成质量浓度为10%的水溶液；首先在重金属底泥里加入液体聚合硫酸铁，并搅拌，搅拌转速40～80转/分钟，停留反应时间3～8分钟，再同时加入阳离子聚丙烯酰胺水溶液和氯化钠水溶液，搅拌转速为20～50转/分钟，停留反应时间3～8分钟，最后自然沉降3～5分钟，实现泥水分离。