[发明专利]改性造纸污泥土壤重金属钝化剂的制备方法

说明书

本发明公开了改性造纸污泥土壤重金属钝化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：第一步，造纸污泥沉淀物在55℃下烘干至含水率为5％以下，研磨过60目筛；第二步，加入适量预处理药剂，持续搅拌1小时；第三步，加入巯基改性药剂或二硫化碳进行改性，巯基改性药剂需配成质量浓度为10％的溶液，保持反应温度在30‑80℃下持续搅拌反应1‑8小时；第四步，反应结束后，抽滤，经95％乙醇洗涤3‑4次，再用去离子水洗涤3‑4次，在50℃下烘干至恒重后，研磨过100目筛，即得改性造纸污泥钝化剂。本发明钝化剂对重金属具有良好的吸附效果及对重金属污染土壤有良好的钝化修复效果，既能安全有效地修复重金属污染土壤，又可以实现废弃资源的有效利用。

技术领域

本发明涉及一种重金属吸附剂的制备方法，属于环境保护中土壤重金属污染治理领域，具体说是一种改性造纸污泥土壤重金属钝化剂的制备方法。

背景技术

长期矿产资源开发、工业发展及农业生产等人类活动使得重金属在土壤中不断累积，造成严重的重金属污染。根据中国地质调查局发布的《中国耕地地球化学调查报告(2015年)》，我国重金属中-重度污染比例占2.5％，达3488万亩；轻微-轻度污染比例占5.7％，达7899万亩。重金属污染不能被生物降解，不仅对动植物造成较大危害，而且还可以通过食物链的传递不断富集，最终影响人类的自身健康。近年来，众多重金属污染事件的披露，例如2013年湖南的镉大米事件、2014年广西大新县重金属污染事件等，让我们更清晰地看到土壤重金属污染的强度和广度，若不能得到及时有效地修复重金属污染土壤，将对环境造成持久、深远的影响。因此，修复重金属污染土壤迫在眉睫。目前，常用的土壤重金属修复方法主要有物理修复、化学修复和生物修复三种方法：物理修复方法包括客土、换土、深耕翻土及热解析等，化学修复方法包括钝化修复、土壤淋洗等方法，生物修复方法包括动物修复、植物修复及微生物修复。其中，钝化修复重金属污染土壤具有成本低、见效快、易实施的特点，能很好地满足目前我国重金属污染土壤修复的条件要求。

造纸污泥是工业污泥的一种，是制浆造纸废水处理的副产物。据统计，我国每年产生造纸污泥达2000万吨。造纸污泥具有成分复杂、含水率高、处理难度大的特点，目前，企业多采用填埋、露天堆放及焚烧的方式进行处理，资源利用率低，不同程度地造成了环境污染，不符合可持续发展的理念及“十二五”规划中要求“轻纺业要强化环保”与“推进大宗工业固体废弃物的资源化利用”的要求，因此，造纸污泥的资源化利用成为了亟需解决的问题。造纸污泥中含有50％～65％的有机物，主要含有纤维素、半纤维素、木质素等高分子有机物和填料凝聚剂等，因此，造纸污泥对重金属具有一定的吸附能力。其中，纤维素、半纤维素和木质素的结构上均含有羟基基团，可以通过它以化学键合的方式，利用将一些具有特定功能的基团联接在它们结构上，增强其重金属的吸附能力，并应用于土壤中，制备重金属污染土壤钝化剂。但目前尚未见有通过改性造纸污泥制备土壤重金属钝化剂的相关报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种改性造纸污泥土壤重金属钝化剂的制备方法，它以改性造纸污泥为原料制备重金属污染土壤钝化剂，该方法有效回收利用废弃资源，具有成本低廉、操作简单、效果好、不会造成二次污染的优点。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明改性造纸污泥土壤重金属钝化剂的制备方法，包括以下步骤：

第一步，造纸污泥经沉淀，除去上清液后，将沉淀物在55℃下烘干至含水率为5％以下，研磨过60目筛，得到造纸污泥粉末，

第二步，向上述造纸污泥粉末中加入适量预处理药剂，持续搅拌1小时，

第三步，加入巯基改性药剂或二硫化碳进行改性，巯基改性药剂需配成质量浓度为10％的溶液，并保持反应温度在30-80℃下持续搅拌反应1-8小时，

第四步，反应结束后，抽滤，经95％乙醇洗涤3-4次，再用去离子水洗涤3-4次，在50℃下烘干至恒重后，研磨过100目筛，即得改性造纸污泥钝化剂。