【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚氨酯弹性体领域，具体涉及一种用于河道底泥治理的颗粒及其制备方法。
技术介绍
1、河道底泥是指水体底部的表层沉积物质，由泥沙、土壤、腐殖质及微生物等构成，是河道中底栖生物的主要生活场所与食物来源，是河道生态系统重要的组成部分。河道底泥是河流生态系统中重要的组成部分,对河流水体水质净化有着至关重要的作用，长期的积累使底泥中污染物成分复杂，难以去除。尤其是工业发展带来的重金属污染，因重金属不会被生物降解，当环境变化时，沉积在底泥中的重金属形态将发生转化并释放到水体中造成二次污染。同时重金属具有生物累积性，重金属通过生物新陈代谢可存留、积累和迁移在生物体中产生致毒致畸的危害，不仅危害河流的底栖生物，同时严重威胁到人们的身体健康。
2、传统的河道重金属污染治理技术主要是先考察底泥重金属污染状况，在切断外源重金属输入的情况下，修复底泥重金属。传统的物理修复工程量大，疏浚底泥仍需进步一处理处置。而化学修复需要投入大量药剂，成本高，反应条件不易控制，没有被充分利用的药剂会对环境造成二次污染，且不能从根本上将河道底泥中重金属清除河道到之外。因此，需要一种既环保、修复效果好并且操作简便的污泥治理方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种用于河道底泥治理的颗粒及其制备方法。
2、本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
3、一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤1，污泥前处理：p>
5、收集污泥，干燥除水后，粉碎，得到干燥污泥粉；将干燥污泥粉分散在氢氧化钠溶液内，室温下搅拌过夜，搅拌过程中不断鼓氧，然后抽滤收集污泥，纯水冲洗三次后，在烘箱内干燥，得到污泥前处理物；
6、步骤2，污泥烧结：
7、在氮气的保护下，将污泥前处理物置于高温炉内烧结，烧结结束后，过筛，得到污泥碳化物；
8、步骤3，制备活性颗粒：
9、取偶氮苯-4,4-二羧酸溶解在n,n-二甲基甲酰胺内，再加入三乙胺，搅拌至分散均匀，得到配体溶液；将污泥碳化物加入至配体溶液内，充分浸泡并分散均匀，倒入反应釜内反应，反应结束后，抽滤收集固体，使用丙酮冲洗三次后，干燥，得到活性颗粒。
10、优选地，所述步骤1中，干燥污泥粉中各金属元素的成分含量为：fe：12647.3-18654.6mg/kg、mn：1354.7-1576.5mg/kg、si：1037.6-1843.4mg/kg、zn：1214.2-1874.7mg/kg、pb：71.2-98.4mg/kg、as：62.3-134.4mg/kg、cd：17.2-65.3mg/kg、hg：12.5-33.1mg/kg。
11、更优选地，所述步骤1中，干燥污泥粉中各金属元素的成分含量为：fe：15324.1mg/kg、mn：1413.4mg/kg、si：1325.4mg/kg、zn：1874.7mg/kg、pb：71.2mg/kg、as：89.7mg/kg、cd：48.4mg/kg、hg：27.4mg/kg。
12、优选地，所述步骤1中，干燥除水至含水量不高于20％，粉碎成颗粒状是为了方便分散。
13、优选地，所述步骤1中，氢氧化钠溶液的浓度是5-8mol/l，搅拌过夜的时间是8-12h，干燥污泥粉和氢氧化钠溶液的质量比是1:4-6。
14、优选地，所述步骤2中，烧结的温度是500-600℃，烧结的时间是2-4h。
15、优选地，所述步骤2中，过筛是过50-100目筛。
16、优选地，所述步骤3的配体溶液中，偶氮苯-4,4-二羧酸、三乙胺和n,n-二甲基甲酰胺的质量比是0.27-0.54：0.01-0.03:10。
17、优选地，所述步骤3中，污泥碳化物和配体溶液的质量比是1：12-20。
18、优选地，所述步骤3中，反应釜内的反应温度是130-150℃，反应时间是48-96h。
19、优选地，所述步骤3中，活性颗粒用于污泥修复时的加入量为待修复污泥质量的5％-15％。
20、本专利技术的有益效果为：
21、1、本专利技术在现有污泥的基础上，通过对于污泥进行处理，制备了一种活性颗粒，能够对于污泥中的多种重金属有较好的吸附效果，提供了一种既环保、修复效果好，并且操作简便的污泥治理方法。虽然污泥的烧结再利用在市场上屡见不鲜，但是本专利技术的独特之处在于利用方法筛选出原污泥内的金属元素，并将筛选出的金属元素通过特定的配体偶氮苯-4,4-二羧酸组成金属有机框架化合物，从而使其具有再次利用的价值，并且最终对于污泥的修复作用是超出预期的。
22、2、本专利技术在污泥的前处理过程中，将污泥在氢氧化钠溶液内搅拌过夜的过程中，不断地通氧，是为了促进fe3+的生成，而减少因fe2+的生成造成铁含量的损失。
23、3、本专利技术对于污泥的碱处理，能够除去部分的污染型金属离子，而存留下的金属离子的氢氧化物基本上是不溶于碱液的(铁、锰)，因此能够保证在后续用于污泥处理使不会产生新的污染；同时不溶的金属能够留存在污泥颗粒内，经过后续的烧结而恢复活性，重新与配体形成金属框架化合物，起到净化吸附的作用。
24、4、高温烧结不仅能够将污泥中的有机物烧结除去，而且还能够生成大量细小的孔洞，使得到的颗粒具有较好的孔隙率，具有比较大的比表面积，方便后续金属元素与配体的接触，同时本专利技术设置的温度和烧结时间能够使生成的微晶质炭素含量达到较高水平，从而保证烧结颗粒的活性，吸附作用更好。
25、5、本专利技术使用偶氮苯-4,4-二羧酸作为配体，能够与污泥颗粒中的铁、锰金属离子形成配位化合物，赋予金属离子以更多的活性，使其具有吸附和净化重金属离子的能力。而本专利技术通过比较发现，本专利技术通过污泥的处理直接得到的铁锰复合形成的配位化合物，相比较于其他金属配位化合物有更好的效果，并且基于本专利技术无需额外添加金属离子的特性，更能够体现本专利技术的成本节约性、实用性和高效性。
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1.一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，干燥污泥粉中各金属元素的成分含量为：Fe：12647.3-18654.6mg/kg、Mn：1354.7-1576.5mg/kg、Si：1037.6-1843.4mg/kg、Zn：1214.2-1874.7mg/kg、Pb：71.2-98.4mg/kg、As：62.3-134.4mg/kg、Cd：17.2-65.3mg/kg、Hg：12.5-33.1mg/kg。
3.根据权利要求1所述的一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，干燥除水至含水量不高于20％，粉碎成颗粒状是为了方便分散。
4.根据权利要求1所述的一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，氢氧化钠溶液的浓度是5-8mol/L，搅拌过夜的时间是8-12h，干燥污泥粉和氢氧化钠溶液的质量比是1:4-6。
5.根据权利要求1所述的一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，过筛是过50-100目筛。
7.根据权利要求1所述的一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤3的配体溶液中，偶氮苯-4,4-二羧酸、三乙胺和N,N-二甲基甲酰胺的质量比是0.27-0.54：0.01-0.03:10。
8.根据权利要求1所述的一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，污泥碳化物和配体溶液的质量比是1：12-20。
9.根据权利要求1所述的一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，反应釜内的反应温度是130-150℃，反应时间是48-96h。
10.根据权利要求1所述的一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，活性颗粒用于污泥修复时的加入量为待修复污泥质量的5％-15％。
...【技术特征摘要】
1.一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，干燥污泥粉中各金属元素的成分含量为：fe：12647.3-18654.6mg/kg、mn：1354.7-1576.5mg/kg、si：1037.6-1843.4mg/kg、zn：1214.2-1874.7mg/kg、pb：71.2-98.4mg/kg、as：62.3-134.4mg/kg、cd：17.2-65.3mg/kg、hg：12.5-33.1mg/kg。
3.根据权利要求1所述的一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，干燥除水至含水量不高于20％，粉碎成颗粒状是为了方便分散。
4.根据权利要求1所述的一种用于河道底泥治理的颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，氢氧化钠溶液的浓度是5-8mol/l，搅拌过夜的时间是8-12h，干燥污泥粉和氢氧化钠溶液的质量比是1:4-6。
5.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗帅锋，李雁，
申请(专利权)人：广州然益生物环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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