專利名稱：用于處理重金屬污染土壤和污泥的環(huán)保型淋洗劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理重金屬污染土壤和污泥的環(huán)保型淋洗劑，屬于重金屬污 染土壤和污泥的修復(fù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
重金屬在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用廣泛，普遍用于電鍍、印染及催化行業(yè)等。但一旦對其管 理和處置不妥當(dāng)，會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和社會(huì)公害。重金屬污染具有普遍性、不可逆性和 富集性，被譽(yù)為當(dāng)代的“化學(xué)定時(shí)炸彈”。重金屬在環(huán)境中能穩(wěn)定存在，不能被分解，很難被 還原。有些能與有機(jī)物結(jié)合成有機(jī)重金屬化合物，為植物所吸收，有些滲入地下水，進(jìn)而進(jìn) 入食物鏈，在人體內(nèi)高倍數(shù)富集，對人體造成嚴(yán)重危害。目前，對重金屬污染土壤和高重金屬含量污泥的主要處理方法有一、工程治理。包括換土、固化、電動(dòng)力學(xué)法等。二、化學(xué)治理。包括化學(xué)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，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(chǔ)即利用淋洗劑中的 有效成分和基團(tuán)對土壤和污泥中的重金屬起到解吸、絡(luò)合等作用，使其脫離原泥土載體?，F(xiàn) 在科研和實(shí)踐中采用的淋洗劑主要分為四大類無機(jī)淋洗劑、人工螯合劑、天然有機(jī)酸和生 物表面活性劑。無機(jī)淋洗劑以鹽酸為代表，輔以一些氯化物鹽類。由于鹽酸的強(qiáng)酸性，在洗脫重金 屬的同時(shí)也已將土壤的理化性質(zhì)和微團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)徹底毀壞，淋洗后的土壤無利用價(jià)值，無 法推廣到大規(guī)模應(yīng)用。人工螯合劑以EDTA (乙二胺四乙酸)為代表，洗脫重金屬的效果也非常好，原因在 于EDTA絡(luò)合金屬離子的能力非常強(qiáng)，形成的絡(luò)合物非常穩(wěn)定。但EDTA及大部分人工螯合 劑本身有毒，作為淋洗劑主要成分會(huì)進(jìn)入生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，造成二次污染。生物表面活性劑是生物代謝所產(chǎn)生的一類活性物質(zhì)，具有可降解性和超低的表面 張力，依靠超低的表面張力，能將重金屬從土壤膠體上解絡(luò)下來進(jìn)入溶液相。但并不是所有 的生物表面活性劑都具有淋洗重金屬污染土壤的能力，且其對重金屬的吸收能力不及無機(jī) 酸與人工螯合劑。天然有機(jī)酸以檸檬酸為代表，其處理重金屬的原理及效果與人工螯合劑相類似， 但具有低毒性、可降解性等優(yōu)點(diǎn)，更適合于重金屬污染土壤的處理。選擇合適的淋洗劑對重金屬污染土壤進(jìn)行淋洗后的廢液處理同樣具有十分重要 的意義，離散的重金屬需要富集，既能消除重金屬的危害，也能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種用于處理重金屬污染土壤和污泥的環(huán)保型淋洗劑，既能洗脫重金屬，又不對環(huán)境和水體造成傷害，同時(shí)還能富集重金
jM ο按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述環(huán)保型淋洗劑按重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分 15 20份的葡萄糖酸、12 17份的氯化鈉、0. 3 1份的十二烷基磺酸鈉、2 2. 7份的 羧甲基纖維素鈉和965 970份的水。制備用于處理重金屬污染土壤和污泥的環(huán)保型淋洗劑的方法如下將15 20份 的葡萄糖酸、12 17份的氯化鈉、0. 3 1份的十二烷基磺酸鈉、2 2. 7份的羧甲基纖維 素鈉和965 970份的水在45 55°C的混合釜中攪拌，攪拌速度為180 200轉(zhuǎn)/分鐘， 攪拌時(shí)間為30 60分鐘；單位為重量份。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、葡萄糖酸能對土壤中大部分重金屬起到很好的解吸作用，使之與土壤分離，進(jìn) 入液相；2、葡萄糖酸為環(huán)保型物質(zhì)，過量的處理劑不會(huì)對環(huán)境造成二次污染；3、十二烷基磺酸鈉能提高溶液表面張力，提高淋洗劑的絡(luò)合效果；4、羧甲基纖維素鈉能捕捉淋洗液中的重金屬離子，重金屬能與羧甲基纖維素鈉結(jié) 合，破壞其膠束形式，達(dá)到重金屬富集的效果；5、操作簡單，成本低廉，適用廣泛。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明中所使用的混合釜為江陰市源宏機(jī)械制造有限公司制造的FS型多功能攪 拌分散混合釜；本發(fā)明中所用的葡萄糖酸可采用上海譽(yù)美化工有限公司生產(chǎn)的葡萄糖酸，葡萄糖 酸作為重金屬絡(luò)合劑，與重金屬離子形成絡(luò)合物。葡萄糖酸在水溶液中轉(zhuǎn)化為Y-葡萄糖 酸內(nèi)酯和S-葡萄糖酸內(nèi)酯的平衡混合物。整個(gè)溶液的組成為葡萄糖酸、兩種內(nèi)酯和葡萄 糖酸鈉的混合物。內(nèi)酯的形成有助于表面張力的降低，進(jìn)而有利于分子在土壤上的點(diǎn)吸附， 將土壤上的重金屬離子解絡(luò)下來。游離葡萄糖酸所電離出的一部分氫離子能對土壤中重金 屬沉淀物起到酸解的作用。葡萄糖酸根離子可以起到絡(luò)合穩(wěn)定的作用；本發(fā)明中所用的氯化鈉作為離子交換劑，Na+能和重金屬離子發(fā)生離子交換，與污 泥中重金屬離子發(fā)生離子交換，置換出污泥中的重金屬離子；本發(fā)明中所用的十二烷基磺酸鈉可采用上海光鏵科技有限公司生產(chǎn)的十二烷基 磺酸鈉，十二烷基磺酸鈉作為表面活性劑，用于降低污泥表面張力，防止污泥結(jié)塊，有利于 污中種重金屬與絡(luò)合劑的充分接觸；本發(fā)明中所用的羧甲基纖維素鈉可采用威怡化工(蘇州)有限公司生產(chǎn)的羧甲基 纖維素鈉，羧甲基纖維素鈉作為重金屬捕捉劑，羧甲基纖維素鈉在水溶液中以膠束形式存 在，膠速遇重金屬離子即形成團(tuán)聚，在非高濃度重金屬條件下，該團(tuán)聚會(huì)浮上液面，便于收 集、歸類。實(shí)施例一一種用于處理重金屬污染土壤和污泥的環(huán)保型淋洗劑，其組份按重量 份數(shù)計(jì)，包括以下工藝步驟
將15份的葡萄糖酸、12份的氯化鈉、0. 3份的十二烷基磺酸鈉、2份的羧甲基纖維 素鈉和965份的水在45°C的混合釜中攪拌，攪拌速度為180轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為60分鐘。鉛、鎘是典型的重金屬污染物，對環(huán)境會(huì)產(chǎn)生極大危害。取模擬污染土樣10克，鉛 含量為1048ppm，鎘含量為95ppm，加入200mL淋洗劑溶液，攪拌lh。抽濾，檢測結(jié)果顯示樣 品中鉛含量減為125ppm，鎘含量減為3ppm，洗脫率均高于88%。實(shí)施例二 一種用于處理重金屬污染土壤和污泥的環(huán)保型淋洗劑，其組份按重量 份數(shù)計(jì)，包括以下工藝步驟將20份的葡萄糖酸、17份的氯化鈉、1份的十二烷基磺酸鈉、2. 7份的羧甲基纖維 素鈉和970份的水在55°C的混合釜中攪拌，攪拌速度為200轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30分鐘。在500L的反應(yīng)釜中加入50kg污染土壤，鉛含量為1048ppm，鎘含量為95ppm，加入 200L淋洗劑溶液，攪拌lh。過濾后取泥樣經(jīng)干燥后檢測，結(jié)果顯示其中鉛含量為188ppm，鎘 含量為8ppm，洗脫率均高于80 %。實(shí)施例三一種用于處理重金屬污染土壤和污泥的環(huán)保型淋洗劑，其組份按重量 份數(shù)計(jì)，包括以下工藝步驟將18份的葡萄糖酸、15份的氯化鈉、0. 6份的十二烷基磺酸鈉、2. 4份的羧甲基纖 維素鈉和968份的水在50°C的混合釜中攪拌，攪拌速度為190轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為45分鐘。在五萬立方淤泥干化池中取樣檢測，其中鉛含量為1189ppm，鎘含量為37ppm，淤 泥干化選用聚丙烯酰胺為絮凝劑，將淋洗劑與絮凝劑同時(shí)打入，取樣分析得葡萄糖酸根離 子濃度為0. 034mol/L。絮凝的同時(shí)進(jìn)行重金屬的脫除，溶液從通水管道中流進(jìn)蓄水池，進(jìn)行 重金屬的富集和分離。干化泥取樣分析，鉛含量減為35ppm，鎘含量已檢測不到。
權(quán)利要求
一種用于處理重金屬污染土壤和污泥的環(huán)保型淋洗劑，其特征是，所述環(huán)保型淋洗劑按重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分15～20份的葡萄糖酸、12～17份的氯化鈉、0.3～1份的十二烷基磺酸鈉、2～2.7份的羧甲基纖維素鈉和965～970份的水。
2.制備權(quán)利要求1所述用于處理重金屬污染土壤和污泥的環(huán)保型淋洗劑的方法，其特 征是，所述制備方法如下將15 20份的葡萄糖酸、12 17份的氯化鈉、0. 3 1份的十二 烷基磺酸鈉、2 2. 7份的羧甲基纖維素鈉和965 970份的水在45 55°C的混合釜中攪 拌，攪拌速度為180 200轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30 60分鐘；單位為重量份。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于處理重金屬污染土壤和污泥的環(huán)保型淋洗劑，特征是，其組份按重量份數(shù)計(jì)，包括以下工藝步驟將15～20份的葡萄糖酸、12～17份的氯化鈉、0.3～1份的十二烷基磺酸鈉、2～2.7份的羧甲基纖維素鈉和965～970份的水在45～55℃的混合釜中攪拌，攪拌速度為180～200轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌時(shí)間為30～60分鐘。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)葡萄糖酸能對土壤中大部分重金屬起到很好的解吸作用，使之與土壤分離，進(jìn)入液相；葡萄糖酸為環(huán)保型物質(zhì)，不會(huì)對環(huán)境造成二次污染；十二烷基磺酸鈉能提高溶液表面張力，提高淋洗劑的絡(luò)合效果；羧甲基纖維素鈉能捕捉淋洗液中的重金屬離子，重金屬能與羧甲基纖維素鈉結(jié)合，破壞其膠束形式，達(dá)到重金屬富集的效果；操作簡單，成本低廉，適用廣泛。
文檔編號(hào)B09C1/08GK101885572SQ20101021692
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者呂志剛, 屠亮, 陳洪齡 申請人:江蘇江達(dá)生態(tài)科技有限公司