申請(qǐng)日2014.01.15

　　公開(公告)日2014.04.09

　　IPC分類號(hào)B01J20/26; B01J20/30; C02F101/20; C02F1/28; C02F11/00

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法，是利用擠出設(shè)備將剩余污泥擠出成條，干燥后加入反應(yīng)器中，加入乙醇浸泡泥條，然后加入NaOH和環(huán)氧氯丙烷加熱至50～60℃下反應(yīng)，產(chǎn)物用去離子水洗凈，干燥，得交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑。本發(fā)明方法獲得的吸附劑克服了剩余污泥在水溶液易于分散的缺點(diǎn)，對(duì)低濃度Cu2+離子具有良好的吸附能力，并且在0.1M的鹽酸和0.1M NaOH溶液中震蕩24小時(shí)，其形狀不發(fā)生明顯的變化，對(duì)剩余污泥的資源化和重金屬廢水的處理均具有重要意義。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法，步驟是：

　　(1)以生活污水處理廠采用生物法處理污水后的剩余污泥為原料，利用擠出設(shè)備將所 述剩余污泥擠出成條，制成直徑為0.2±0.05cm，長為1.0±0.3cm的泥條，干燥;

　　(2)將步驟(1)制得的泥條加入反應(yīng)器中，并按泥條:乙醇為1g:10±1ml的比例再 加入乙醇，浸泡泥條24±2小時(shí);

　　(3)按乙醇:NaOH為1ml:0～0.1g的比例向反應(yīng)器中加入NaOH，室溫下攪拌1～2小 時(shí);

　　(4)按乙醇:環(huán)氧氯丙烷為1ml:0.2～0.7ml的比例向反應(yīng)器中再滴加環(huán)氧氯丙烷，并 控制在0.5～1小時(shí)內(nèi)滴加完成，然后加熱反應(yīng)器使溫度升至50～60℃，反應(yīng)4～6小時(shí);

　　(5)分離出產(chǎn)物，用去離子水洗凈，干燥，即得到交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法，其特征在于：步驟(1) 所述擠出設(shè)備是注射器或擠出機(jī)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法，其特征在于：所述反應(yīng) 器是反應(yīng)釜或反應(yīng)瓶。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法，其特征在于：所述乙醇 是無水乙醇或是體積濃度為95%的乙醇。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法，其特征在于：步驟(3) 所述NaOH的加入量按乙醇:NaOH為1ml:0.05～0.1g的比例向反應(yīng)器中加入。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法，其特征在于：步驟(4) 所述環(huán)氧氯丙烷的加入量按乙醇:環(huán)氧氯丙烷為1ml:0.3～0.5ml的比例向反應(yīng)器中滴加。

　　說明書

　　一種制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種吸附性材料的制備方法，尤其涉及一種制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附 劑的方法。

　　背景技術(shù)

　　活性污泥法是城市污水處理中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一。通常為了讓活性污泥系統(tǒng)的凈 化功能保持穩(wěn)定，必須使系統(tǒng)中曝氣池內(nèi)的污泥濃度保持平衡，因此除了回流部分污泥以外， 還必須從系統(tǒng)中排出一定數(shù)量的活性污泥，即剩余污泥。而每日排出的污泥在理論數(shù)量上應(yīng) 該等于增長的污泥。剩余污泥的最終處置技術(shù)包括焚燒、衛(wèi)生填埋以及土地利用等。目前,剩 余污泥衛(wèi)生填埋是我國處置污泥的主要技術(shù),其處置手段要求場(chǎng)地面積大而且極易造成有毒 有害污染物的泄漏，進(jìn)而對(duì)附近地下水或者地表水造成二次污染。剩余污泥處置方法中污泥 焚燒是最徹底的，使其剩余污泥中有機(jī)物全部氧化，可以最大量減少污泥的體積。但是，在 焚燒的過程中能耗較大，運(yùn)行成本非常高。與此同時(shí)，污泥焚燒的過程中還可能產(chǎn)生大量廢 氣，極易對(duì)環(huán)境造成二次污染。剩余污泥土地利用，是一種積極而有效的污泥處置方法。其 缺點(diǎn)是若長期使用，污泥中重金屬離子、有毒有機(jī)物會(huì)積累并影響人體健康，因此發(fā)達(dá)國家 都對(duì)其使用制定了嚴(yán)格的農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)。綜上所述，無論從污染物凈化的完善程度，廢水處理技 術(shù)開發(fā)中的重要性及投資比例，剩余污泥處理已經(jīng)成為污水處理中要涉及的重要問題。

　　剩余污泥大多是微生物死亡菌體，含有多聚糖、蛋白質(zhì)、核酸等，具有重要的利用價(jià)值。 剩余污泥本身呈電負(fù)性，通過范德華力和靜電力能夠吸附金屬離子和有機(jī)物，具有良好的吸 附能力。但是，由于剩余污泥中的固體物質(zhì)之間的連接力主要是分子間作用力，容易破碎， 若作為常規(guī)吸附劑，操作困難，無法實(shí)施。經(jīng)檢索，通過交聯(lián)技術(shù)，利用剩余污泥為原料制 備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑，或?qū)⑹Ｓ辔勰噢D(zhuǎn)化為具有良好機(jī)械強(qiáng)度吸附材料應(yīng)用于重金 屬吸附的方法迄今未見報(bào)道。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的問題是提供一種利用剩余污泥為原料制備交聯(lián)剩 余污泥重金屬吸附劑的方法。

　　本發(fā)明所述制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法，步驟是：

　　(1)以生活污水處理廠采用生物法處理污水后的剩余污泥為原料，利用擠出設(shè)備將所述 剩余污泥擠出成條，制成直徑為0.2±0.05cm，長為1.0±0.3cm的泥條，干燥;

　　(2)將步驟(1)制得的泥條加入反應(yīng)器中，并按泥條:乙醇為1g:10±1ml的比例再加 入乙醇，浸泡泥條24±2小時(shí);

　　(3)按乙醇:NaOH為1ml:0～0.1g的比例向反應(yīng)器中加入NaOH，室溫下攪拌1～2小時(shí);

　　(4)按乙醇:環(huán)氧氯丙烷為1ml:0.2～0.7ml的比例向反應(yīng)器中再滴加環(huán)氧氯丙烷，并控 制在0.5～1小時(shí)內(nèi)滴加完成，然后加熱反應(yīng)器使溫度升至50～60℃，反應(yīng)4～6小時(shí);

　　(5)分離出產(chǎn)物，用去離子水洗凈，干燥，即得到交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑。

　　上述制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法中：步驟(1)所述擠出設(shè)備優(yōu)選是注射器 或擠出機(jī)。

　　上述制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法中：所述反應(yīng)器優(yōu)選是反應(yīng)釜或反應(yīng)瓶。

　　上述制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法中：所述乙醇優(yōu)選是無水乙醇或是體積濃度 為95%的乙醇。

　　上述制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法中：步驟(3)所述NaOH的加入量?jī)?yōu)選按 乙醇:NaOH為1ml:0.05～0.1g的比例向反應(yīng)器中加入。

　　上述制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法中：步驟(4)所述環(huán)氧氯丙烷的加入量?jī)?yōu) 選按乙醇:環(huán)氧氯丙烷為1ml:0.3～0.5ml的比例向反應(yīng)器中滴加。

　　上述制備交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附劑的方法中最優(yōu)選的實(shí)施方式是：所述NaOH的加入 量按乙醇:NaOH為1ml:0.1g的比例向反應(yīng)器中加入;所述環(huán)氧氯丙烷的加入量按乙醇: 環(huán)氧氯丙烷為1ml:0.5ml的比例向反應(yīng)器中滴加。

　　本發(fā)明以剩余污泥為原料，通過環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)方法，制備了交聯(lián)剩余污泥重金屬吸附 劑，實(shí)驗(yàn)證實(shí)所述吸附劑對(duì)低濃度Cu2+離子具有良好的吸附能力，并且交聯(lián)剩余污泥重金 屬吸附劑在0.1M的鹽酸和0.1M NaOH溶液中震蕩24小時(shí)，其形狀不發(fā)生明顯的變化。

　　本發(fā)明方法獲得的吸附劑克服了剩余污泥在水溶液易于分散的缺點(diǎn)，對(duì)剩余污泥的資源 化和重金屬廢水的處理均具有重要意義。