改性造紙污泥土壤重金屬鈍化劑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種重金屬吸附劑的制備方法，屬于環(huán)境保護(hù)中±壤重金屬污染治理 領(lǐng)域，具體說是一種改性造紙污泥±壤重金屬純化劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 長期礦產(chǎn)資源開發(fā)、工業(yè)發(fā)展及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等人類活動(dòng)使得重金屬在±壤中不斷 累積，造成嚴(yán)重的重金屬污染。根據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布的《中國耕地地球化學(xué)調(diào)查報(bào)告 (2015年）》，我國重金屬中-重度污染比例占2. 5%，達(dá)3488萬畝；輕微-輕度污染比例占 5. 7%，達(dá)7899萬畝。重金屬污染不能被生物降解，不僅對動(dòng)植物造成較大危害，而且還可 W通過食物鏈的傳遞不斷富集，最終影響人類的自身健康。近年來，眾多重金屬污染事件的 披露，例如2013年湖南的儒大米事件、2014年廣西大新縣重金屬污染事件等，讓我們更清 晰地看到±壤重金屬污染的強(qiáng)度和廣度，若不能得到及時(shí)有效地修復(fù)重金屬污染±壤，將 對環(huán)境造成持久、深遠(yuǎn)的影響。因此，修復(fù)重金屬污染±壤迫在眉睫。目前，常用的±壤重 金屬修復(fù)方法主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)Ξ種方法：物理修復(fù)方法包括客上、換 ±、深耕翻±及熱解析等，化學(xué)修復(fù)方法包括純化修復(fù)、±壤淋洗等方法，生物修復(fù)方法包 括動(dòng)物修復(fù)、植物修復(fù)及微生物修復(fù)。其中，純化修復(fù)重金屬污染±壤具有成本低、見效快、 易實(shí)施的特點(diǎn)，能很好地滿足目前我國重金屬污染±壤修復(fù)的條件要求。
[0003] 造紙污泥是工業(yè)污泥的一種，是制漿造紙廢水處理的副產(chǎn)物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年 產(chǎn)生造紙污泥達(dá)2000萬噸。造紙污泥具有成分復(fù)雜、含水率高、處理難度大的特點(diǎn)，目前， 企業(yè)多采用填埋、露天堆放及焚燒的方式進(jìn)行處理，資源利用率低，不同程度地造成了環(huán)境 污染，不符合可持續(xù)發(fā)展的理念及"十二五"規(guī)劃中要求"輕紡業(yè)要強(qiáng)化環(huán)保"與"推進(jìn)大宗 工業(yè)固體廢棄物的資源化利用"的要求，因此，造紙污泥的資源化利用成為了亟需解決的問 題。造紙污泥中含有50%~65%的有機(jī)物，主要含有纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等高分子有 機(jī)物和填料凝聚劑等，因此，造紙污泥對重金屬具有一定的吸附能力。其中，纖維素、半纖維 素和木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)上均含有徑基基團(tuán)，可W通過它W化學(xué)鍵合的方式，利用將一些具有特 定功能的基團(tuán)聯(lián)接在它們結(jié)構(gòu)上，增強(qiáng)其重金屬的吸附能力，并應(yīng)用于±壤中，制備重金屬 污染±壤純化劑。但目前尚未見有通過改性造紙污泥制備±壤重金屬純化劑的相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題提供一種改性造紙污泥±壤重金屬純化劑的制備方 法，它W改性造紙污泥為原料制備重金屬污染±壤純化劑，該方法有效回收利用廢棄資源， 具有成本低廉、操作簡單、效果好、不會(huì)造成二次污染的優(yōu)點(diǎn)。 陽〇化]本發(fā)明W如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題：
[0006] 本發(fā)明改性造紙污泥±壤重金屬純化劑的制備方法，包括W下步驟：
[0007] 第一步，造紙污泥經(jīng)沉淀，除去上清液后，將沉淀物在55°C下烘干至含水率為5% W下，研磨過60目篩，得到造紙污泥粉末，
[0008] 第二步，向上述造紙污泥粉末中加入適量預(yù)處理藥劑，持續(xù)攬拌1小時(shí)，
[0009] 第Ξ步，加入琉基改性藥劑或二硫化碳進(jìn)行改性，琉基改性藥劑需配成質(zhì)量濃度 為10%的溶液，并保持反應(yīng)溫度在30-80°C下持續(xù)攬拌反應(yīng)1-8小時(shí)，
[0010] 第四步，反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，經(jīng)95%乙醇洗涂3-4次，再用去離子水洗涂3-4次，在 50°C下烘干至恒重后，研磨過100目篩，即得改性造紙污泥純化劑。 W11] 制備步驟第二步中所述造紙污泥粉末與預(yù)處理藥劑的固液比為Ig: 10-100血。
[0012] 制備步驟第二步中所述預(yù)處理藥劑為5-20%的化0H溶液，或0. 5-20g/L高儘 酸鐘溶液，或芬頓試劑溶液中的一種或幾種，所述芬頓試劑溶液中Fe2+和Η2化的摩爾比為 1:10-200,抑為 3-4。
[0013] 制備步驟第二步中所述琉基改性藥劑為3-琉丙基二甲氧基硅烷、3-琉丙基二乙 氧基硅烷、琉基乙酸、琉基乙酸甲醋中的一種或幾種。
[0014] 制備步驟第Ξ步中所述造紙污泥粉末與琉基改性藥劑質(zhì)量比為1 : 0.125-1，造 紙污泥粉末與二硫化碳質(zhì)量比為1 : 0.1575-1.575。
[0015] 本發(fā)明改性造紙污泥±壤重金屬純化劑的制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下 優(yōu)點(diǎn)：
[0016] (1)通過接枝共聚或黃化反應(yīng)將琉基聯(lián)接到造紙污泥中纖維素、半纖維素、木質(zhì)素 等高分子有機(jī)物結(jié)構(gòu)上，增強(qiáng)其重金屬的吸附能力，應(yīng)用于±壤中，可對污染±壤中重金屬 污染±壤有良好的純化效果。
[0017](2)所用原料為造紙污泥，來源廣泛，且能有效回收利用廢棄資源，減少造紙污泥 對環(huán)境的二次污染，變廢為寶，提高造紙污泥的附加值。
[0018] (3)所制得的純化劑為成本低廉、對環(huán)境無毒害作用的友好型純化劑。
[0019] (4)造紙污泥改性步驟簡單、條件溫和、易于操作。
【具體實(shí)施方式】W20] 實(shí)施例一
[0021] 改性造紙污泥±壤重金屬純化劑的制備方法，按如下操作步驟：
[0022] (1)造紙污泥經(jīng)沉淀，除去上清液后，將沉淀物在55°C下烘至含水率為5%，研磨 過60目篩，備用；
[0023] (2)取上述4g造紙污泥粉末置于燒杯中，按固液比為lg:50血加入質(zhì)量濃度為 10%的化0H溶液，持續(xù)攬拌1小時(shí)；
[0024] (3)在上述混合物中，加入20血質(zhì)量濃度為10%的3-琉丙基Ξ甲氧基硅烷溶液 進(jìn)行改性，在3(TC水浴中持續(xù)攬拌8小時(shí)； 陽0巧](4)反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，經(jīng)體積濃度為95 %的乙醇洗涂3次，再用去離子水洗涂3 次，在50°C下烘干至恒重后，研磨過100目篩，即得本發(fā)明產(chǎn)品純化劑。 W26] 實(shí)施例二
[0027] 改性造紙污泥±壤重金屬純化劑的制備方法，按如下操作步驟：
[0028] (1)造紙污泥經(jīng)沉淀，除去上清液后，將沉淀物在55°C下烘至含水率為4%，研磨 過60目篩，備用；
[0029]似取上述4g造紙污泥粉末置于燒杯中，按固液比為Ig:10血加入質(zhì)量濃度為 20%的化OH溶液，持續(xù)攬拌1小時(shí)；
[0030] 做在上述混合物中，加入40血質(zhì)量濃度為10%的琉基乙酸溶液進(jìn)行改性，在 50°C水浴中持續(xù)攬拌4小時(shí)；
[0031] (4)反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，經(jīng)體積濃度為95%的乙醇洗涂4次，再用去離子水洗涂4 次，在50°C下烘干至恒重后，研磨過100目篩，即得本發(fā)明產(chǎn)品純化劑。 陽0巧 實(shí)施例S
[0033] 改性造紙污泥±壤重金屬純化劑的制備方法，按如下操作步驟：
[0034] (1)造紙污泥經(jīng)沉淀，除去上清液后，將沉淀物在55°C下烘至含水率為5%，研磨 過60目篩，備用；
[00對 似取上述4g造紙污泥粉末置于燒杯中，按固液比為Ig: 100血加入質(zhì)量濃度為 5%的化0H溶液，持續(xù)攬拌1小時(shí)；
[0036] (3)在上述混合物中，加入5mL質(zhì)量濃度為10%的琉基乙酸甲醋溶液進(jìn)行改性，在 80°C水浴中持續(xù)攬拌1小時(shí)；
[0037] (4)反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，經(jīng)體積濃度為95%的乙醇洗涂3次，再用去離子水洗涂4 次，在50°C下烘干至恒重后，研磨過100目篩，即得本發(fā)明產(chǎn)品純化劑。 陽0測實(shí)施例四
[0039] 改性造紙污泥±壤重金屬純化劑的制備方法，按如下操作步驟：
[0040] (1)造紙污泥經(jīng)沉淀，除去上清液后，將沉淀物在55°c下烘干至含水率為3%，研 磨過60目篩，備用；
[0041] (2)取上述4g造紙污泥粉末置于燒杯中，按固液比為lg:80血加入5g/L高儘酸鐘 溶液，持續(xù)攬拌1小時(shí)； 陽0創(chuàng) 做在上述混合物中，加入30血質(zhì)量濃度為10%的3-琉丙基立乙氧基硅烷溶液 進(jìn)行改性，在50°C水浴中持續(xù)攬拌4小時(shí)；
[00創(chuàng) （4)反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，經(jīng)體積濃度為95%的乙醇洗涂4次，再用去離子水洗涂4 次，在50°C下烘干至恒重后，研磨過100目篩，即得本發(fā)明產(chǎn)品純化劑。
[0044] 實(shí)施例五
[0045] 改性造紙污泥±壤重金屬純化劑的制備方法，按如下操作步驟：
[0046] (1)造紙污泥經(jīng)沉淀，除去上清液后，將沉淀物在55°C下烘干至含水率為2%，研 磨過60目篩，備用；
[0047] (2)取上述造紙污泥粉末置于燒杯中，按固液比為lg:100血加入0. 5g/L高儘酸鐘 溶液，持續(xù)攬拌1小時(shí)； W48] 做在上述混合物中，加入10血質(zhì)量濃度為10%的琉基乙酸甲醋溶液和10血質(zhì) 量濃度為10%的琉基乙酸溶液進(jìn)行改性，在30°c水浴中持續(xù)攬拌8小時(shí)；
[0049] (4)反應(yīng)結(jié)束后，抽濾，經(jīng)體積濃度為95%的乙醇洗涂3次，再用去離子水洗涂3 次，在50°C下烘干至恒重后，研磨過100目篩，即得本發(fā)明產(chǎn)品純化劑。
[0050] 實(shí)施例六
[0051] 改性造紙污泥±壤重金屬純化劑的制備方法，按如下操作步驟：
[0052] (