CN106007290A - 一种新型环保污泥重金属去除剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型环保污泥重金属去除剂，包括如下重量份数的组分：羧甲基壳聚糖：10～15份；生物活化炭：10～15份；乙二胺二琥珀酸：5～10份；乙二胺：5～10份；高聚性絮凝化合物：3～5份；羟基羧酸性化合物：8～15份；丁二酸：5～10份；羧甲基纤维素：3～5份。本发明提供一种环保污泥重金属去除剂及其制备方法，以克服现有土壤修复剂重金属去除效率不高，同时无法保障处理后的污泥用于农作物的肥料的缺点。

Description

一种新型环保污泥重金属去除剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及环保领域。更具体地说，本发明涉及一种环保污泥重金属去除剂及其制备方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，生活废水和工业废水的排放量日益增多，作为污水处理副产物的污泥产量也相应增多。污泥成分复杂，含水率极高且不易脱水，含有较多难降解的有机污染物、有害重金属及病原微生物等，严重威胁着人类的生存、健康和发展。实践证明污泥资源化利用是污泥处理的必然出路，然而污水处理过程中超过一半的重金属会转移到污泥中，污泥中的重金属严重阻碍了污泥的资源化利用。含有较高重金属的污泥进行农用时，不仅增加作物体内的重金属含量，还引起土壤重金属污染，当存在降水时，污泥和土壤中一部分重金属进入地表径流和地下渗流并随水流迁移，进而对地下水造成二次污染。污泥中所含的重金属对固化体的工程性质也有不利的影响，Minocha等的研究表明，当向污泥中加入Zn的浓度达5％时，固化试样的28d抗压强度降低至控制样的30％，当Zn的浓度达8％时，其28d抗压强度仅为控制样的15％。多项研究也表明污泥中的重金属对污泥固化体强度的发展产生不利影响。综上，如何有效的对重金属进行处理成为污泥处理与处置必须解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型土壤修复剂及其制备方法，以克服现有污泥修复剂存在“二次污染”的不足。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种新型环保污泥重金属去除剂，包括如下重量份的组分：

羧甲基壳聚糖：10～15份；生物活化炭：10～15份；

乙二胺二琥珀酸：5～10份；乙二胺：5～10份；

高聚性絮凝化合物：3～5份；羟基羧酸性化合物：8～15份；

丁二酸：5～10份；羧甲基纤维素：3～5份；

优选的是，所述羧甲基壳聚糖的数均分子量为8000～10000。

优选的是，所述高聚性絮凝化合物选自聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合氯化铁或聚合氯化铝铁中的一种或任意组合。

优选的是，所述羟基羧酸性化合物选自乳酸、β-羟基丁酸、酒石酸、柠檬酸、水杨酸中的一种或任意组合。

本发明的另一个目的是提供一种环保污泥重金属去除剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤(1)：将生物活化炭封闭持续发酵1～2天，并同时加入羟基羧酸性化合物；

步骤(2)：在步骤(1)的产物中加入羧甲基纤维素、羧甲基壳聚糖开始反应，控制温度在30～60℃，继续搅拌2～3小时；

步骤(3)：将上述产物加入乙二胺二琥珀酸、乙二胺、丁二酸高和聚性絮凝化合物反应完毕并充分混合，即得环保污泥重金属去除剂。

本发明的有益效果：

(1)本发明的环保污泥重金属去除剂不仅可以高效去除污泥中的铬、镉等重金属，而且可以保障处理后的污泥用于农作物的肥料；

(2)本发明的的环保污泥重金属去除剂制备工艺简单，环保、节约能源。

具体实施方式

以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达到技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。

若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的原料也均为可商业获得的。未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。

实施例1

新型环保污泥重金属去除剂，包括如下重量份的组分：

羧甲基壳聚糖：10份(数均分子量8000)；生物活化炭：10份；

乙二胺二琥珀酸：5份；乙二胺：5份；聚合氯化铁：3份；

酒石酸：8份；丁二酸：5份；羧甲基纤维素：3份。

实施例2

新型环保污泥重金属去除剂，包括如下重量份的组分：

羧甲基壳聚糖：13份(数均分子量9000)；生物活化炭：12份；

乙二胺二琥珀酸：8份；乙二胺：8份；聚丙烯酰胺：4份；

乳酸：12份；丁二酸：8份；羧甲基纤维素：4份。

实施例3

新型环保污泥重金属去除剂，包括如下重量份的组分：

羧甲基壳聚糖：15份(数均分子量10000)；生物活化炭：15份；

乙二胺二琥珀酸：10份；乙二胺：10份；聚合氯化铝：5份；

β-羟基丁酸：15份；丁二酸：10份；羧甲基纤维素：5份。

为了能直接反映本品的效果，下面以受重金属污染污泥作为研究对象，进行原位无害化处理试验。

供试土壤采用湖州市某开发区污水厂的重金属污泥，而样品采集点(采样点)选择在各污水处理厂污泥脱水车间连续稳定运行的脱水机出泥口，采集不同脱水机出泥口的样品并将其混合，混合样品的质量不少于0.5kg；或者根据多点采样的原则在污泥堆放场地进行采样,以确保每种污泥采集方法收集的污水样品均具有代表性。样品使用聚乙烯封口袋收集，封口带回实验室备用。待测污泥经自然风干、研细后进行样品预处理。

以下表1为进行环保去除剂的前后的Cd和Cr的含量，同时表示出来产量对比数据。

具体将实例1～3的环保污泥重金属去除剂加入供试污泥中，Cd和Cr可以1～3小时后进行测定。

表1污泥中加入去除剂前后Cd和Cr对比数据

从表1可以看出，经过实例1～3的环保污泥重金属去除剂处理后土壤的重金属含量达到了Ⅲ级标准。所以，本品处理后土壤重金属Cd和Cr显著降低。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (5)

1.一种新型环保污泥重金属去除剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：

羧甲基壳聚糖：10～15份；生物活化炭：10～15份；

乙二胺二琥珀酸：5～10份；乙二胺：5～10份；

高聚性絮凝化合物：3～5份；羟基羧酸性化合物：8～15份；

丁二酸：5～10份；羧甲基纤维素：3～5份。

2.如权利要求1所述的新型环保污泥重金属去除剂，其特征在于，所述羧甲基壳聚糖的数均分子量为8000～10000。

3.如权利要求1所述的新型环保污泥重金属去除剂，其特征在于，所述高聚性絮凝化合物选自聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合氯化铁或聚合氯化铝铁中的一种或任意组合。

4.如权利要求1所述的新型环保污泥重金属去除剂，其特征在于，所述羟基羧酸性化合物选自乳酸、β-羟基丁酸、酒石酸、柠檬酸、水杨酸中的一种或任意组合。

5.如权利要求1～4任一项所述的新型环保污泥重金属去除剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：将生物活化炭封闭持续发酵1～2天，并同时加入羟基羧酸性化合物；

步骤(2)：在步骤(1)的产物中加入羧甲基纤维素、羧甲基壳聚糖开始反应，控制温度在30～60℃，继续搅拌2～3小时；

步骤(3)：将上述产物加入乙二胺二琥珀酸、乙二胺、丁二酸高和聚性絮凝化合物反应完毕并充分混合，即得环保污泥重金属去除剂。