一种氢氧化钠辅助处理污泥制备纳米钛酸盐吸附剂的方法，包括如下工艺步骤：取新鲜的污泥，制成泥浆，将氢氧化钠加入泥浆中，捣碎匀浆20-40min，加热到80-100℃，密闭保温18-24h，再次捣碎匀浆20-40min，得到均质羟基化污泥浆，在持续搅拌条件下，将钛酸四丁酯缓慢滴加入羟基化污泥浆中，搅拌均匀，得到含钛污泥胶，将碱土金属化合物加入含钛污泥胶中，搅拌均匀，加热至80-90℃保温搅拌反应、蒸干水分后于105℃条件下干燥，制成钛-碱土金属-污泥干凝胶，将钛-碱土金属-污泥干凝胶于650-950℃条件下，煅烧5-6h，即得。本发明专利技术利用氢氧化钠处理污泥，制备一种低成本的、高性能的多孔钛酸盐类重金属吸附材料，本发明专利技术制造工艺简单、操作方便，使用原料成本较低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境保护
，特别涉及一种氢氧化钠辅助处理污泥制备纳米钛 酸盐吸附剂的方法。
技术介绍
城市生活污水处理厂处理污水过程中，会产生大量的剩余污泥，这些污泥含水率 高（75%~99% )，有机物含量高，易腐烂。污泥中含有寄生虫卵、病原微生物等致病生物和 铜、锌、铬等重金属，以及多氯联苯、二噁英等难降解有毒有害物质，如不妥善处理，易造成 二次污染。 污泥的处理一直是水处理行业的难题，目前，对于剩余污泥的处理方法主要有土 地利用、卫生填埋和焚烧等方法。这些方法成本高，存在着环境安全隐患。污泥中除水分外， 含有大量的有机物，这些有机物以生物残体为主，富含蛋白质，其中的很多成分都是宝贵的 资源。因而，积极探讨污泥的综合利用方法，变废为宝，是污泥处置的最好出路。 纳米钛酸盐是一类稳定的高性能重金属吸附剂，一般采用溶胶-凝胶法合成（张 东，侯平，化学学报，2009年，67卷12期：P1336-1342 ;张东，王敏，谭玉玲，化学学报，2010 年，16 期，pl641_1648 ;Dong Zhang， Chun-Ii Zhang， Pin Zhou， Journal of Hazardous Materials，2011年，186卷2-3期，p971 - 977)。该方法需要用到柠檬酸、醋酸和聚乙二醇 等试剂和各种模板材料，这些试剂和材料价格较高，合成的纳米钛酸盐成本高，这限制了纳 米钛酸盐吸附剂在实际中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的，是提供一种氢氧化钠辅助处理污泥制备纳米钛酸盐吸附剂的方 法，本方法生产工艺简单，成本低，同时解决了污泥的污染问题。 采用的技术方案是： ，其特征在于，包括如 下工艺步骤： (1)取新鲜的污泥，调整污泥的含水率为90-92%，制成泥浆，按泥浆和氢氧化钠 质量比为1 :〇. 05-0. 15取氢氧化钠，将氢氧化钠加入泥浆中，捣碎匀浆20-40min，加热到 80-100°C，密闭保温18-24h，再次捣碎匀浆20-40min，得到均质羟基化污泥浆，备用； (2)、按羟基化污泥浆与钛酸四丁酯质量比为1:0. 5-2取钛酸四丁醋，在持续搅拌 条件下，将钛酸四丁酯缓慢滴加入步骤（1)得到的羟基化污泥浆中，搅拌均匀，得到含钛污 泥胶，备用； (3)、按碱土金属和钛摩尔比为1:1称取碱土金属化合物，将碱土金属化合物加入 到步骤（2)中制得的含钛污泥胶中，搅拌均匀，加热至80-90°C保温搅拌反应、蒸干水分后 于105°C条件下干燥，制成钛-碱土金属-污泥干凝胶，备用； (4)、将步骤（3)制备的钛-碱土金属-污泥干凝胶于650-950°C条件下，煅烧 5_6h，即得。 上述步骤（I)中捣碎勾衆时，捣碎搅拌速度彡6000r/min。 上述步骤（3)中碱土金属化合物为硝酸钙、硝酸镁、硝酸锶、硝酸钡、氯化钙、氯化 镁、氯化钡或氯化锶。 本专利技术的优点在于： 本专利技术利用氢氧化钠处理污泥，制备一种低成本的、高性能的多孔钛酸盐类重金 属吸附材料，本专利技术制造工艺简单、操作方便，使用原料成本较低，适于广泛应用，同时对 污泥进行了处理，解决了污泥对环境污染的问题，变废为宝，具有较好的经济效益和社会效 益。【附图说明】 图1为实施例2中纳米钛酸钙2的XRD谱。【具体实施方式】 实施例1 -种氢氧化钠辅助处理污泥制备纳米钛酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如 下工艺步骤： 将新排放的剩余污泥含水率调整到91 %，称取100g置于捣碎匀浆机内，加入5g 氢氧化钠，以6000r/min转速，捣碎匀浆30min，加热到90°C，密闭保温24h，再次捣碎匀浆 30min，得到均质羟基化污泥浆；在持续搅拌条件下，将100g钛酸四丁酯，缓慢滴加入羟基 化污泥浆中，混合均匀，再加入69. 4g硝酸钙，搅拌均匀，加热至90°C保温搅拌反应、蒸干水 分后于105°C条件下烘干，制成钛-钙-污泥干凝胶，置于箱式电炉中，于650°C条件下，煅 烧6h，得到纳米钛酸钙1 ; 上述硝酸妈（CaNO3 · 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。 实施例2 ，其特征在于，包括如 下工艺步骤： 将新排放的剩余污泥含水率调整到91 %，称取100g置于捣碎匀浆机内，加入IOg 氢氧化钠，以6000r/min转速，捣碎匀浆30min，加热到90°C，密闭保温24h，再次捣碎匀浆 30min，得到均质羟基化污泥浆；在持续搅拌条件下，将100g钛酸四丁酯，缓慢滴加入羟基 化污泥浆中，混合均匀，再加入69. 4g硝酸钙，搅拌均匀，加热至90°C保温搅拌反应、蒸干水 分后于105°C条件下烘干，制成钛-钙-污泥干凝胶，置于箱式电炉中，于650°C条件下，煅 烧6h，得到纳米钛酸钙2; 上述硝酸妈（CaNO3 · 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。 实施例3 ，其特征在于，包括如 下工艺步骤： 将新排放的剩余污泥含水率调整到91 %，称取100g置于捣碎匀浆机内，加入15g 氢氧化钠，以6000r/min转速，捣碎匀浆30min，加热到90°C，密闭保温24h，再次捣碎匀浆 30min，得到均质羟基化污泥浆；在持续搅拌条件下，将100g钛酸四丁酯，缓慢滴加入羟基 化污泥浆中，混合均匀，再加入69. 4g硝酸钙，搅拌均匀，加热至90°C保温搅拌反应、蒸干水 分后于105°C条件下烘干，制成钛-钙-污泥干凝胶，置于箱式电炉中，于650°C条件下，煅 烧6h，得到纳米钛酸钙3; 上述硝酸妈（CaNO3 · 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。 实施例4 ，其特征在于，包括如 下工艺步骤： 将新排放的剩余污泥含水率调整到90%，称取100g置于捣碎匀浆机内，加入IOg 氢氧化钠，以6000r/min转速，捣碎匀浆30min，加热到90°C，密闭保温24h，再次捣碎匀浆 30min，得到均质羟基化污泥浆；在持续搅拌条件下，将50g钛酸四丁酯，缓慢滴加入羟基化 污泥浆中，混合均匀，再加入34. 7g硝酸钙，搅拌均匀，加热至90°C保温搅拌反应、蒸干水分 后于105°C条件下烘干，制成钛-钙-污泥干凝胶，置于箱式电炉中，于650°C条件下，煅烧 6h，得到纳米钛酸钙4; 上述硝酸妈（CaNO3 · 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。 实施例5 ，其特征在于，包括如 下工艺步骤： 将新排放的剩余污泥含水率调整到92%，称取100g置于捣碎匀浆机内，加入IOg 氢氧化钠，以6000r/min转速，捣碎匀浆30min，加热到90°C，密闭保温24h，再次捣碎匀浆 30min，得到均质羟基化污泥浆；在持续搅拌条件下，将200g钛酸四丁酯，缓慢滴加入羟基 化污泥浆中，混合均匀，再加入138. Sg硝酸钙，搅拌均匀，加热至90°C保温搅拌反应、蒸干 水分后于105°C条件下烘干，制成钛-钙-污泥干凝胶，置于箱式电炉中，于650°C条件下， 煅烧6h，得到纳米钛酸钙5; 上述硝酸妈（CaNO3 · 4H20)和氢氧化钠均为分析纯试剂。 实施例6 ，其特征在于，包括如 下工艺步骤： 将新排放的剩余污泥含水率调整到91 %，称取100g置于捣碎匀浆机内，加入IOg 氢氧化钠，以6000r/min转速，捣碎匀浆30min，加热到90°C，密闭保温2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氢氧化钠辅助处理污泥制备纳米钛酸盐吸附剂的方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：(1)取新鲜的污泥，调整污泥的含水率为90‑92％，制成泥浆，按泥浆和氢氧化钠质量比为1:0.05‑0.15取氢氧化钠，将氢氧化钠加入泥浆中，捣碎匀浆20‑40min，加热到80‑100℃，密闭保温18‑24h，再次捣碎匀浆20‑40min，得到均质羟基化污泥浆，备用；(2)、按羟基化污泥浆与钛酸四丁酯质量比为1:0.5‑2取钛酸四丁酯，在持续搅拌条件下，将钛酸四丁酯缓慢滴加入步骤(1)得到的羟基化污泥浆中，搅拌均匀，得到含钛污泥胶，备用；(3)、按碱土金属和钛摩尔比为1:1称取碱土金属化合物，将碱土金属化合物加入到步骤(2)中制得的含钛污泥胶中，搅拌均匀，加热至80‑90℃保温搅拌反应、蒸干水分后于105℃条件下干燥，制成钛‑碱土金属‑污泥干凝胶，备用；(4)、将步骤(3)制备的钛‑碱土金属‑污泥干凝胶于650‑950℃条件下，煅烧5‑6h，即得。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张东，张璐瑶，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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