[发明专利]一种高效固定城市污泥中重金属铅的方法

摘要

本发明涉及高效固定城市污泥中重金属铅的方法，可以封闭重金属类污染物，限制其生化反应，有效地防止污染物对环境产生再次污染的问题，其解决的技术方案是，包括以下步骤：（1）城市污泥预处理；（2）材料选择；（3）确定污泥中各形态铅的含量；（4）确定水泥和碱石灰的最佳掺比；（5）制备改性水泥；本发明方法简便，操作方便，成本低，重金属铅的稳定效果十分明显，并通过该方法的实施改善土壤环境，处理效果好、零污染，适用于大量污泥的处置，可以封闭重金属类污染物，限制其生化反应，最有效地防止污染物对环境产生再次污染，是固定城市污泥中重金属铅的方法上的创新。

主权项

一种高效固定城市污泥中重金属铅的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）城市污泥预处理：对城市重金属污泥进行干化预处理，使重金属污泥含水率降至60wt%以下；（2）材料选择：1）水泥水泥是普通硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥为在硅酸盐水泥熟料中加入6%‑20%的混合材料、1.8％～2.5％的石膏制成的，所述的混合材料为石灰石、粒化高炉矿渣的一种或两种的混合；2）碱石灰碱石灰是市售普通建筑用的碱石灰；（3）确定污泥中各形态铅的含量称取一定量的污泥烘干，并且将其研磨破碎过100目筛，称取1.0g过筛的污泥放在50 mL离心管中，运用Tessier五步提取法逐步提取出各形态的铅，然后用原子吸收法测定铅的吸光度，在标准曲线上求得其含量并计算各形态铅所占百分比，Tessier五步提取法具体是：B1：向污泥样品中加入l mol/L MgCl2 8mL，于室温振荡1h，4000 r/min离心20min,取出上层清液定容至25 mL比色管中待测；B2：测定B1后，去离子水洗涤残余物，离心弃去上层清液；向上一态残渣加1 mol/L NaAc‑Hac 8 mL，室温下振荡8h，4000 r/min离心20 min,取出上层清液定容至25 mL比色管中待测；B3：测定B2后，去离子水洗涤残余物，离心弃去上层清液；上一态残渣中加入20 mL 0.04 mol/L NH2OH·HCl，在96℃水浴中断续搅拌，以4000 r/min离心20 min，取出上层清液定容至25 mL比色管中待测；B4：测定B3后，去离子水洗涤残余物，离心弃去上层清液；向上一态残渣中加3 mL 0.02 mol/L HNO3溶液和5 mL 30%的用硝酸调节pH至2的H2O2，85℃下加热2 h，偶尔搅拌，然后加入3 mL H2O2，85℃间隙搅拌3 h，取出冷却25℃后，加入2 mol/L NH4Ac 5 mL，在摇床振荡0.5 h后离心20 min，取出上层清液定容至25 mL比色管中待测；B5：经过上述4步浸出的固体残渣接着经过HCl、HClO4、HF、HNO3消解，消解后于50 mL容量瓶中定容待测；（4）确定水泥或碱石灰的最佳掺比在每份15g污泥中分别加入不同比重的碱石灰或水泥，碱石灰用量为15g原污泥中B1、B2、B3三种不稳定态形态的铅含量总和的6‑20%，水泥用量为原污泥中B1、B2、B3三种不稳定态形态的铅含量总和的10‑35%，和污泥搅拌均匀，放在温室中培养5‑7天，用Tessier五步提取法提取每份污泥中各种形态的铅含量，然后测其吸光度并计算出各形态铅所占百分比，根据对比得出水泥或碱石灰最佳掺比；（5）制备改性水泥将最佳掺比的水泥和碱石灰混合，得改性水泥混合物，经过研磨破碎过100目筛网，将改性水泥混合物放在马弗炉中焙烧，固化即可。