[发明专利]一种垃圾飞灰基多孔地聚物制备方法及在重金属污染治理中的应用

说明书

本发明公开了一种垃圾飞灰基多孔地聚物制备方法，包括以下步骤：(1)、在搅拌罐中加入(质量份)：垃圾飞灰30‑50份，矿土10‑30份，经功能化改性的生物基废弃纤维1‑10份，活性硅氧烷溶液1‑10份，碱激发剂1‑10份，发泡剂1‑10份，功能单体5‑15份，交联单体1‑5份，水30‑50份，密闭下搅拌混合均匀，形成浆料；(2)在上述浆料中加入1‑5质量份的引发剂溶液，搅拌均匀，倒入模具中，在20‑60℃情形下发泡10‑30分钟，养护24小时。本发明方法所制得的垃圾飞灰基多孔地聚物在碱激发条件下，飞灰中硅铝断键重组，形成坚硬地聚物，将飞灰中重金属“固锁”于矿化晶体笼中，实现飞灰中重金属永久稳定固封，避免其浸出造成的二次污染。

技术领域

本发明涉及危险固体废弃物治理技术领域，尤其涉及一种垃圾飞灰基多孔地聚物制备方法及在重金属污染治理中的应用。

背景技术

垃圾焚烧飞灰作为垃圾焚烧发电过程中的副产物，一般占被焚烧垃圾量的3％～5％，以其中包含的多种重金属元素及二噁英等有机危害物而被列为固体废弃物之一。若对其不加妥善处理而随意堆积填埋，其中的有害物质会渗漏到自然环境中并造成极大危害。随着垃圾产量与日俱增,以及焚烧方式处理垃圾作为主流垃圾处置方式,垃圾飞灰产量也迅速攀升,大量产生的垃圾焚烧飞灰是城市危险废弃物管理面临的一重大棘手难题。。

垃圾飞灰安全处置技术有安全填埋、熔融固化、化学药剂稳定化、溶剂提取和水泥固化等技术。其中，经重金属螯合处理后填埋，是较多采用的垃圾飞灰处置方式。垃圾飞灰中重金属填埋前的螯合稳定，虽可相对稳定地防止重金属离子的流失,但其费用十分昂贵,且即使深埋地下,由于气候和人为因素,仍有造成二次污染的可能。随着土地资源日益溃乏和填埋可能导致的二次污染,垃圾填埋选址越来越困难。

另一方面，随着经济的迅速发展，特别是采矿、冶金、化工等行业的人为活动，重金属水体污染问题也日趋严重。

目前，化学吸附法是重金属污染治理和控制的主要技术手段，其具有成本较低、吸附脱除效率高优势，是一种较为经济、批量化高效处理重金属废水的方法，然而，现行所用重金属吸附剂存在重金属吸附位点较少和比表面积较小缺陷，导致其吸附容量和吸附效率不够理想。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种垃圾飞灰基多孔地聚物制备方法及在重金属污染治理中的应用。本发明方法所制得多孔地聚物，不仅强度高，对飞灰、矿渣的重金属实现永久固封，其多孔表面还具有丰富的重金属螯合位点，能快速、高效地螯合水体中重金属，用于治理重金属污染废水。

本发明的目的之一在于提供一种垃圾飞灰基多孔地聚物制备方法，所述的垃圾飞灰基多孔地聚物的制备方法包括以下步骤：

(1)、在搅拌罐中加入(质量份)：垃圾飞灰30-50份，矿土10-30份，经功能化改性的生物基废弃纤维1-10份，活性硅氧烷溶液1-10份，碱激发剂1-10份，发泡剂1-10份，功能单体5-15份，交联单体1-5份，水30-50份，密闭下搅拌混合均匀，形成浆料；

(2)在上述浆料中加入1-5质量份的引发剂溶液(引发剂浓度为5-10％wt.)，搅拌均匀，倒入模具中，在20-60℃情形下发泡10-30分钟，养护24小时。

优选地，所述矿土优选为海泡石、蒙脱土、沸石、硅藻土、泥碳土、凹凸棒土中的一种或多种组合物。

所述活性硅氧烷溶液，优选为氨基硅氧烷、羟基硅氧烷、环氧基硅氧烷、羧基硅氧烷、巯基硅氧烷中的至少一种。

优选地，所述生物基废弃纤维可为废弃的甘蔗渣纤维、木薯渣纤维、椰壳纤维、锯木纤维、秸秆纤维、稻壳纤维中的至少一种。废弃生物质基纤维预先经酸或碱浸泡处理，粉碎，过100目筛，成粉末状或颗粒状。然后将其置于高分子重金属螯合剂处理液中,浸泡5-10小时,过滤,得到经功能化改性的生物基废弃纤维。

优选地，所述高分子重金属螯合剂可为聚乙烯亚胺、二硫代胺基聚乙烯亚胺中的至少一种。