本發(fā)明涉及環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種兼具減水性及絮凝性的重金屬穩(wěn)定劑及其制備方法。
背景技術(shù):
生活垃圾處理處置是環(huán)境工程和環(huán)境衛(wèi)生領(lǐng)域的重要課題之一。目前生活垃圾處理處置的方式有衛(wèi)生填埋、好氧堆肥、厭氧發(fā)酵以及熱解、焚燒等,其中衛(wèi)生填埋應(yīng)用最普遍。生活垃圾的衛(wèi)生填埋具有成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì),但隨著生活垃圾產(chǎn)生量的急劇增加,填埋場(chǎng)的選址及其潛在二次污染風(fēng)險(xiǎn)受到了極大的挑戰(zhàn)。焚燒法是一種生活垃圾減量化、無(wú)害化、資源化的新途徑,得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。生活垃圾焚燒煙氣在除塵過(guò)程中產(chǎn)生的飛灰,因其中含有大量的重金屬元素,按照國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄規(guī)定,屬于危險(xiǎn)廢物,必須進(jìn)行無(wú)害化處理后才能進(jìn)行填埋處置。將焚燒飛灰中的重金屬通過(guò)絡(luò)合或螯合作用將其穩(wěn)定化,是目前最常用的飛灰處理工藝,穩(wěn)定化后的飛灰可進(jìn)入填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋處置。
目前穩(wěn)定飛灰中重金屬的穩(wěn)定劑分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類,其中有機(jī)類穩(wěn)定劑由于具備用量少、穩(wěn)定化程度高、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn),得到了普遍的應(yīng)用。常見(jiàn)的有機(jī)類飛灰穩(wěn)定劑有乙二胺四乙酸鹽(edta)、二硫代氨基羧酸鹽(dtc)、三巰基三嗪三鈉鹽(tmt)等,主要通過(guò)有機(jī)分子中配位硫的螯合作用捕集飛灰中的重金屬。然而,這一類穩(wěn)定劑在使用過(guò)程中存在投加量大但處理效果偏差的問(wèn)題,且對(duì)活性較高的鉛、鎘等少數(shù)重金屬的穩(wěn)定效果仍亟待加強(qiáng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種使用量少、不產(chǎn)生二次污染的兼具減水性及絮凝性的重金屬穩(wěn)定劑及其制備方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種兼具減水性及絮凝性的重金屬穩(wěn)定劑,按照重量百分比的原料包括:二硫代氨基甲酸鹽25-35%、二硫代氨基乙酸鹽5-15%、乙基黃原酸鹽5-10%、烯丙醇聚氧乙烯醚0-2.5%、異戊醇聚氧乙烯醚0-2.5%、異丁醇聚氧乙烯醚0-2.5%、丙烯酸羥乙酯0.5-1.5%、聚丙烯酰胺0.1-0.2%、氨三乙酸鈉0.05-0.15%、蔗糖1.5-2.5%、聚丙烯酸鈉0.05-0.1%、余量的水。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述二硫代氨基甲酸鹽為二硫代氨基甲酸鈉或二硫代氨基甲酸鉀;所述二硫代氨基乙酸鹽為二硫代氨基乙酸鈉或二硫代氨基乙酸鉀。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述乙基黃原酸鹽為乙基黃原酸鈉或乙基黃原酸鉀。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述聚丙烯酰胺為兩性離子型或陰離子型或非離子型,分子量為200-1500萬(wàn)。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述的氨三乙酸鈉為氨三乙酸三鈉或氨三乙酸二鈉。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述的聚丙烯酸鈉分子量為2000-8000。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:烯丙醇聚氧乙烯醚、異戊醇聚氧乙烯醚、異丁醇聚氧乙烯醚三個(gè)組分的總含量為1-5%。
所述兼具減水性及絮凝性的重金屬穩(wěn)定劑的制備方法,具體步驟如下:按照重量百分比稱取各原料;將各原料在余量的水中溶解攪拌。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:制備過(guò)程中溶液溫度為40-60℃,攪拌速度為120-160r/min,攪拌時(shí)間為1-2h。
作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述兼具減水性及絮凝性的重金屬穩(wěn)定劑表觀顏色為淺草綠色至棕黃色。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明得到的重金屬穩(wěn)定劑,兼具減水性及絮凝性,通過(guò)減水及絮凝作用減少穩(wěn)定劑的投加量,并能夠同時(shí)處理多種重金屬,對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生二次污染,可顯著降低垃圾焚燒飛灰的無(wú)害化處理成本,相對(duì)于其他有機(jī)類螯合劑,使用量可減少30%以上。本發(fā)明得到的重金屬穩(wěn)定劑因各組分投加量的變動(dòng)表觀顏色隨之變化,但不影響本發(fā)明的實(shí)用效果。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
實(shí)施例1
45℃溫度下以130r/min速度攪拌溶解如下組分,二硫代氨基甲酸鹽25%、二硫代氨基乙酸鹽15%、乙基黃原酸鹽5%、烯丙醇聚氧乙烯醚1%、異丁醇聚氧乙烯醚1.5%、丙烯酸羥乙酯0.5%、聚丙烯酰胺0.2%、氨三乙酸鈉0.15%、蔗糖1.5%、聚丙烯酸鈉0.05%、余量的水,攪拌時(shí)間為1h,即得到兼具減水性及絮凝性的重金屬穩(wěn)定劑。
實(shí)施例2
55℃溫度下以145r/min速度攪拌溶解如下組分,二硫代氨基甲酸鹽35%、二硫代氨基乙酸鹽10%、乙基黃原酸鹽5%、烯丙醇聚氧乙烯醚0.5%、異戊醇聚氧乙烯醚0.5%、異丁醇聚氧乙烯醚0.5%、丙烯酸羥乙酯0.5%、聚丙烯酰胺0.1%、氨三乙酸鈉0.05%、蔗糖2.5%、聚丙烯酸鈉0.1%、余量的水,攪拌時(shí)間為2h,即得到兼具減水性及絮凝性的重金屬穩(wěn)定劑。
實(shí)施例3
40℃溫度下以120r/min速度攪拌溶解如下組分,二硫代氨基甲酸鹽28%、二硫代氨基乙酸鹽5%、乙基黃原酸鹽6%、異戊醇聚氧乙烯醚0.7%、異丁醇聚氧乙烯醚0.8%、丙烯酸羥乙酯0.8%、聚丙烯酰胺0.14%、氨三乙酸鈉0.08%、蔗糖1.7%、聚丙烯酸鈉0.06%、余量的水,攪拌時(shí)間為1.4h,即得到兼具減水性及絮凝性的重金屬穩(wěn)定劑。
實(shí)施例4
50℃溫度下以150r/min速度攪拌溶解如下組分,二硫代氨基甲酸鹽30%、二硫代氨基乙酸鹽7%、乙基黃原酸鹽7%、烯丙醇聚氧乙烯醚1.1%、異戊醇聚氧乙烯醚0.9%、異丁醇聚氧乙烯醚1.4%、丙烯酸羥乙酯1.1%、聚丙烯酰胺0.16%、氨三乙酸鈉0.12%、蔗糖1.9%、聚丙烯酸鈉0.08%、余量的水,攪拌時(shí)間為1.6h,即得到兼具減水性及絮凝性的重金屬穩(wěn)定劑。
實(shí)施例5
60℃溫度下以160r/min速度攪拌溶解如下組分,二硫代氨基甲酸鹽32%、二硫代氨基乙酸鹽8%、乙基黃原酸鹽8%、烯丙醇聚氧乙烯醚1.2%、異戊醇聚氧乙烯醚1.1%、丙烯酸羥乙酯1.3%、聚丙烯酰胺0.18%、氨三乙酸鈉0.14%、蔗糖2.3%、聚丙烯酸鈉0.09%、余量的水,攪拌時(shí)間為1.8h,即得到兼具減水性及絮凝性的重金屬穩(wěn)定劑。
實(shí)施例6
產(chǎn)品效果試驗(yàn)
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb16889-2008對(duì)垃圾焚燒飛灰進(jìn)行穩(wěn)定化及浸出試驗(yàn),對(duì)浸出液中重金屬濃度的檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
表1浸出液中重金屬濃度檢測(cè)結(jié)果單位:mg/l
由表1數(shù)據(jù),兩種穩(wěn)定處理的飛灰樣品均已達(dá)標(biāo),本發(fā)明對(duì)重金屬的穩(wěn)定效果明顯優(yōu)于其他有機(jī)類螯合劑,并且投加量?jī)H為其他有機(jī)類螯合劑的50%。
本發(fā)明得到的重金屬穩(wěn)定劑,兼具減水性及絮凝性,通過(guò)減水及絮凝作用減少穩(wěn)定劑的投加量,并能夠同時(shí)處理多種重金屬,對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生二次污染,可顯著降低垃圾焚燒飛灰的無(wú)害化處理成本,相對(duì)于其他有機(jī)類螯合劑,使用量可減少30%以上。本發(fā)明得到的重金屬穩(wěn)定劑因各組分投加量的變動(dòng)表觀顏色隨之變化,但不影響本發(fā)明的實(shí)用效果。
上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明,但是本專利并不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。