一種將顆粒污泥黃原酸化制備重金屬吸附劑的方法
【專利摘要】一種將顆粒污泥黃原酸化制備重金屬吸附劑的方法。本發明涉及一種將好氧顆粒污泥、厭氧顆粒污泥或污水處理廠廢棄干化后顆粒污泥黃原酸化，制成吸附劑，用于處理重金屬廢水的方法，屬于廢水處理技術和廢物回收利用領域。步驟為：(1)取一定質量顆粒污泥，脫水、碾磨；(2)每克污泥加入2.0～8.0mL?CS2和6～22％的NaOH溶液，10℃～40℃下攪拌；(3)離心，去上清液；(4)用去離子水反復沖洗沉淀，直到溶液變成中性；(5)再次離心，所得沉淀用丙酮和乙醚沖洗；(6)室溫干燥，備用。該方法原料來源廣，操作簡單，經濟高效，同時是廢棄污泥資源化的有益探索。用制得的黃原酸化污泥處理重金屬廢水，去除率均能達到90％以上。以Cu2+為例，25℃，pH=5時，最大吸附量為142.9mg·g-1，遠高于現有的多數吸附劑。
【專利說明】一種將顆粒污泥黃原酸化制備重金屬吸附劑的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用黃原酸化改性處理污水處理廠廢棄顆粒污泥，制備重金屬吸附劑的方法，屬于廢水處理和廢物回收利用領域。
【背景技術】
[0002]隨著礦產、皮革加工、化工、五金、電鍍、煤炭等傳統工業規模擴大，以及電子、蓄電池、金屬冶煉等工業的興起，重金屬污染日益嚴重。重金屬不能在環境中分解，回收難度大，極大地危害公眾健康和生態系統。傳統的重金屬污染去除方法有化學沉淀、氧化還原、電化學處理、蒸發回收、過濾、離子交換和膜技術等。但這些方法效率低、吸附容量有限且不經濟。吸附是處理重金屬的有效方法，眾多吸附劑中，黃原酸酯類吸附劑尤為高效，因為黃原酸酯中的含硫基團對重金屬有很強的親和力，且其制備簡單、經濟、具有高不溶性及高穩定性，因而被廣泛應用。許多原料可用于制備黃原酸酯，如木屑、廢煙梗、淀粉、麥秸桿、廢煙草、橘子皮、殼聚糖、膨潤土等。專利申請號200710018213.7以鈉化膨潤土為原料制備重金屬離子吸附劑，對Pb2+、Cu2+都具有較大的吸附容量和較高的去除率；專利申請號201210445733.7則公開了一種黃原酸基大孔葡聚糖凝膠吸附劑的制備方法，其成品黃原酸基大孔葡聚糖凝膠對Pb2+的吸附容量在302mg V1以上，對Cd2+的吸附容量在163.56mg -g^1以上，對Cu2+的吸附容量在86mg.g—1以上；專利申請號200510126220.X以木屑為原料生產黃原酸酯，對重金屬的去除率高達95%以上。制備黃原酸酯的主要反應為將含羥基的物質在堿性環境中用CS2處理，生成含硫基團，如式(I)所示:
[0003]
【權利要求】
1.一種將顆粒污泥黃原酸化制備重金屬吸附劑的方法，包括以下步驟: (1)取顆粒污泥，進行一定程度的碾磨； (2)向每克步驟(I)所述的顆粒污泥中加入2.0?8.0mL 二硫化碳(CS2)和質量濃度為6?22%的NaOH溶液，于10°C?40°C，100?150r.mirT1攪拌速度下反應6?24h ; (3)離心收集步驟(2)處理后的污泥，并用去離子水反復沖洗，使之至中性； (4)再次離心收集上述步驟(3)處理后的污泥，并用丙酮和乙醚對其沖洗； (5)對步驟(4)處理后的污泥溶液過濾干燥，得到黃原酸化顆粒污泥。
2.根據權利要求1所述的一種將顆粒污泥黃原酸化制備重金屬吸附劑的方法，其特征在于所述的顆粒污泥包括厭氧顆粒污泥、好氧顆粒污泥及廢棄剩余污泥脫水后形成顆粒或塊狀污泥。
3.根據權利要求1所述的一種將顆粒污泥黃原酸化制備重金屬吸附劑的方法，其特征在于若顆粒污泥為厭氧顆粒污泥或好氧顆粒污泥，首先用去離子水清洗數次，然后60°C?100°C下干燥脫水12-24h ;得到的污泥含水率為1%?20%。
4.根據權利要求1所述的一種將顆粒污泥黃原酸化制備重金屬吸附劑的方法，其特征在于步驟(I)污泥碾磨后的顆粒污泥粒徑為800?2000 μ m。
5.根據權利要求1所述的一種將顆粒污泥黃原酸化制備重金屬吸附劑的方法，其特征在于步驟(2)和步驟(3)中污泥的離心收集條件為5000?6500r -mirT1,離心5?20min。
6.使用權利要求1方法所制備的黃原酸化顆粒污泥處理重金屬廢水，包括以下步驟: (1)取重金屬污染廢水并調節其PH； (2)以固液比為1: 750-1: 150向廢水中加入黃原酸化顆粒污泥； (3)在25°C?35°C條件下振蕩混合反應； (4)在特定的時間點取樣，水樣過0.22 μ m的濾膜后測定其重金屬含量。
【文檔編號】C02F11/00GK103785361SQ201410077049
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年3月5日 優先權日:2014年3月5日
【發明者】全向春, 岑艷 申請人:北京師范大學