專利名稱：去除城市污泥中重金屬的淋洗劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種去除城市污泥中重金屬的淋洗劑，尤其是一種用于處理高重金屬 含量的城市污泥的淋洗劑，屬于重金屬污染土壤和污泥的修復領域。
背景技術：
城市污泥是指城市生活污水、工業(yè)廢水處理過程中產(chǎn)生的固體廢棄物，是城市污 水處理廠的連續(xù)性產(chǎn)物，源源不斷。近年來，隨著城鎮(zhèn)化進程的加快和工業(yè)的發(fā)展，城市污 水處理率的不斷提高，城市污泥的產(chǎn)量也迅速增加。城市污泥含有豐富的氮、磷及微量元 素，是肥料和土壤改良劑的優(yōu)質基料。然而污泥一般含有較多的重金屬，在利用過程中易對 土壤、地下水、植物等造成污染和損害。對生態(tài)環(huán)境的潛在破壞風險是制約城市污泥大量使 用的最大障礙。因此，如何去除或降低城市污泥中重金屬含量已經(jīng)成為城市污泥處理和資 源化利用必須解決的問題。目前，對城市污泥中的重金屬去除主要參考重金屬污染土壤的修復方法，主要有 如下幾種一、工程治理包括換土、固化、電動力學法等；二、化學治理包括化學提取(淋洗、萃取)、施用改良劑等；三、生物治理包括微生物吸附、植物吸取等。對比以上各種方法優(yōu)劣，化學淋洗法是對重金屬污染的土壤和污泥最直接、最有 效的處理方法。淋洗劑的組成是淋洗法的核心部分，原因在于淋洗法的基礎即利用淋洗劑 中的有效成分和基團對土壤和污泥中的重金屬起到解吸、絡合等作用，使其脫離原泥土載 體?，F(xiàn)在科研和實踐中采用的淋洗劑主要分為四大類無機淋洗劑、人工螯合劑、天然有機 酸和生物表面活性劑。對于以上傳統(tǒng)的四大類淋洗劑，在具有較好的洗脫重金屬能力的前提下，各自均 存在使用條件苛刻、成本高、造成二次污染等缺點中的一種或幾種。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種既能洗脫重金屬，又不對 環(huán)境和水體造成傷害的去除城市污泥中重金屬的淋洗劑。按照本發(fā)明提供的技術方案，所述去除城市污泥中重金屬的淋洗劑，組份比例按 重量份數(shù)計，包括以下工藝步驟將50 500份的多元醇磷酸酯、10 50份的聚馬來酸酐、 136 272份的氯化鋅和95000 99000份的水在混合釜中混合攪拌形成混合液，攪拌速度 為120 180轉/分鐘，溫度為30°C 40°C，攪拌時間為10 20分鐘。所述聚馬來酸酐為分子量400 600的聚馬來酸酐。當聚馬來酸酐的用量彡30份時，混合液的pH值為4. 5 6。當聚馬來酸酐的用量> 30份時，用氫氧化鈉固體調混合液的pH值至8 9。本發(fā)明所述的淋洗劑既能洗脫重金屬，又不會對環(huán)境和水體造成傷害，同時還能富集重金屬，有效成分用量小而帶來的經(jīng)濟效益顯著，成本低廉；重金屬可通過后續(xù)處理富 集；操作簡單，適用廣泛。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明使用的多元醇磷酸酯可采用山東省泰和水處理有限公司生產(chǎn)的多元醇磷 酸酯，多元醇磷酸酯的分子中引入了多個聚氧乙烯基，不僅提高了緩蝕性能，也提高了對鈣 垢的阻垢和泥沙的分散能力，對水中的碳酸鈣、硫酸鈣等難溶鹽沉積亦有著優(yōu)良的阻垢作 用，對鋼材具有陰極保護作用。本發(fā)明使用的聚馬來酸酐可采用山東省泰和水處理有限公司生產(chǎn)的聚馬來酸酐， 聚馬來酸酐是一種低分子量聚電解質，一般相對分子量為400 800，無毒，易溶于水，化學 穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性高，分解溫度在330°C以上。在水中，部分單體能水解產(chǎn)生羧基(-C00H)， 對金屬離子能有絡合作用?？紤]空間位阻效應，聚合度不宜太高，本發(fā)明所使用的聚馬來酸 酐分子量為400 600。本發(fā)明所述的淋洗劑，采用以下工藝制備，其組份比例按重量份數(shù)計將50 500 份的多元醇磷酸酯、10 50份的聚馬來酸酐和136 272份的氯化鋅、95000 99000份 的水在混合釜中混合攪拌，攪拌速度為120 180轉/分鐘，溫度為30°C 40°C，攪拌時間 為10 20分鐘。當聚馬來酸酐的用量彡30份時，混合后的溶液pH值為4. 5 6 ；當聚馬來酸酐的 用量為> 30份時，用氫氧化鈉固體調溶液的pH值至8 9。實施例一一種去除城市污泥中重金屬的淋洗劑，組份比例按重量份數(shù)計，包括以 下工藝步驟將50份的多元醇磷酸酯、10份的聚馬來酸酐、136份的氯化鋅和95000份的水在 混合釜中混合攪拌，攪拌速度為120轉/分鐘，溫度為30°C°C，攪拌時間為20分鐘，混合后 溶液的PH值為4.5。所述淋洗劑的使用取污泥樣品10克，鉛有效含量為768mg/kg，鎘有效含量為 45mg/kg，加入lmL，攪拌1小時后抽濾，檢測結果顯示樣品中鉛有效含量減為45mg/kg，鎘有 效含量減為lmg/kg，洗脫率均高于90%。實施例二 一種去除城市污泥中重金屬的淋洗劑，組份比例按重量份數(shù)計，包括以 下工藝步驟將500份的多元醇磷酸酯、50份的聚馬來酸酐、272份的氯化鋅和99000份的水在 混合釜中混合攪拌，并用氫氧化鈉固體調混合后溶液的PH至8. 4，攪拌速度為180轉/分 鐘，溫度為40°C，攪拌時間為10分鐘。所述淋洗劑的使用于500L釜中加入50kg污染土壤，鉛有效含量為768mg/kg，鎘 有效含量為45mg/kg，加入200L淋洗劑，攪拌1小時，過濾后取泥樣經(jīng)干燥后檢測，結果顯示 其中鉛有效含量為85ppm，鎘有效含量為3ppm，洗脫率均高于88%。實施例三一種去除城市污泥中重金屬的淋洗劑，組份比例按重量份數(shù)計，包括以 下工藝步驟將250份的多元醇磷酸酯、30份的聚馬來酸酐、200份的氯化鋅和97000份的水在
4混合釜中混合攪拌，攪拌速度為150轉/分鐘，溫度為35°C，攪拌時間為15分鐘，混合后溶 液的PH值為6。所述淋洗劑的使用于五萬立方污泥干化池中取樣檢測，其中鉛含量為689mg/ kg，鎘含量為17mg/kg，污泥干化選用聚丙烯酰胺為絮凝劑，將淋洗劑與絮凝劑同時打入，取 樣分析得多元醇磷酸酯濃度為125mg/L、聚馬來酸酐濃度為15mg/L，氯化鋅濃度為ISlmg/ L。絮凝的同時進行重金屬的脫除，溶液從通水管道中流進蓄水池，進行重金屬的富集和分 離。干化泥取樣分析，鉛有效含量減為45ppm，鎘有效含量已檢測不到，此種泥樣就重金屬方 面而言，已遠遠滿足農(nóng)用、林用、磚用等方面應用。所述淋洗劑的回收對淋洗后的淋洗劑廢液進行后續(xù)集中處理，測得淋洗劑廢液 中重金屬總濃度為2. 34mmol/L，取IL淋洗劑廢液加入183g硫化鈉，充分攪拌后過濾，得重 金屬鹽330g。對廢液上清液進行回收，淋洗劑回收率達到92%。
權利要求
一種去除城市污泥中重金屬的淋洗劑，其特征是，組份比例按重量份數(shù)計，包括以下工藝步驟將50～500份的多元醇磷酸酯、10～50份的聚馬來酸酐、136～272份的氯化鋅和95000～99000份的水在混合釜中混合攪拌形成混合液，攪拌速度為120～180轉/分鐘，溫度為30℃～40℃，攪拌時間為10～20分鐘。
2.如權利要求1所述的去除城市污泥中重金屬的淋洗劑，其特征是所述聚馬來酸酐 為分子量400 600的聚馬來酸酐。
3.如權利要求1所述的去除城市污泥中重金屬的淋洗劑，其特征是當聚馬來酸酐的 用量彡30份時，混合液的pH值為4. 5 6。
4.如權利要求1所述的去除城市污泥中重金屬的淋洗劑，其特征是當聚馬來酸酐的 用量> 30份時，用氫氧化鈉固體調混合液的pH值至8 9。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種去除城市污泥中重金屬的淋洗劑，組份比例按重量份數(shù)計，包括以下工藝步驟將50～500份的多元醇磷酸酯、10～50份的聚馬來酸酐、136～272份的氯化鋅和95000～99000份的水在混合釜中混合攪拌，攪拌速度為120～180轉/分鐘，溫度為30℃～40℃，攪拌時間為10～20分鐘。所述聚馬來酸酐為分子量400～600的聚馬來酸酐。當聚馬來酸酐的用量≤30份時，混合后的溶液pH值為4.5～6。當聚馬來酸酐的用量＞30份時，用氫氧化鈉固體調混合后溶液的pH值至8～9。本發(fā)明所述的淋洗劑既能洗脫重金屬，又不會對環(huán)境和水體造成傷害，同時還能富集重金屬，有效成分用量小而帶來的經(jīng)濟效益顯著，成本低廉；重金屬可通過后續(xù)處理富集；操作簡單，適用廣泛。
文檔編號B09C1/08GK101962254SQ20101025341
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月10日 優(yōu)先權日2010年8月10日
發(fā)明者屠亮, 陳洪齡 申請人:江蘇江達生態(tài)科技有限公司