專利名稱:一種陽-非離子表面活性劑改性制備有機(jī)礦化垃圾的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及環(huán)境污染控制新材料的開發(fā),尤其涉及一種有機(jī)化改性礦化垃圾的方法。
背景技術(shù):
礦化垃圾是指在填埋場(chǎng)中填埋多年,基本達(dá)到穩(wěn)定化,已可進(jìn)行開采利用的垃圾。與一般土壤相比,礦化垃圾具有容重較小、孔隙率高、有機(jī)質(zhì)含量高、陽離子交換容量大、吸附和交換能力強(qiáng)的特點(diǎn),是一種比較理想的吸附劑。有研究(酚類化合物在礦化垃圾中的吸附性能與結(jié)構(gòu)相關(guān)性研究,環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2007,27 (2) :247-251)表明在礦化垃圾對(duì)酚類物質(zhì)的吸附有一定的吸附效果,是分配作用和化學(xué)反應(yīng)共同作用的結(jié)果。但對(duì)苯酚的吸附量較小,在苯酚濃度為45mg/L情況下,其最佳吸附容量為O. 46mg/g,僅為活性炭吸附容量 的1/3,如采用礦化垃圾吸附處理苯酚廢水,礦化垃圾用量較大,運(yùn)輸成本增加,更換操作頻繁且復(fù)雜,增加了處理成本,限制了其廣泛使用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)中的礦化垃圾對(duì)有機(jī)污染物吸附量較小的不足,提供一種陽-非離子表面活性劑改性制備有機(jī)礦化垃圾的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是依次包括如下步驟I)將礦化垃圾風(fēng)干,粉碎去雜質(zhì),過4(Γ200目篩,加入到陽離子表面活性劑溶液中,每毫升陽離子表面活性劑溶液加入O. 2^0. 6g礦化垃圾,在50 80°C水浴中攪拌2 8h ;2)再加入非離子表面活性劑,每克礦化垃圾加入O. Γ0. 3g非離子表面活性劑,再在50 80°C水浴中攪拌2 4h,產(chǎn)物經(jīng)過濾,用蒸餾水洗滌,濾干后,在60 90°C下烘干,再在105 110°C下活化30min 5小時(shí);研磨,過5(Tl00目篩,制得陽-非離子表面活性劑改性的有機(jī)礦化垃圾。步驟I)中所述的礦化垃圾填埋齡為8-15年。步驟I)中所述的陽離子表面活性劑是中長鏈型的烷基碳數(shù)在8或8以上的烷基銨鹽,如溴化十六烷基三甲基銨、溴化八烷基三甲基銨等。所述的陽離子表面活性劑溶液濃度為 30(T800mg/L。步驟2)中所述的非離子表面活性劑包括辛基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸脂或硬脂醇聚氧乙烯醚。通過利用陽離子表面活性劑改性礦化垃圾,吸附量可以達(dá)到I. 2mg/g,是未改性的礦化垃圾的三倍左右,接近活性炭的吸附效果。有研究表明吸附劑的含碳量的大小對(duì)吸附量有決定性影響,增加吸附劑表面的含碳量可以大大提高吸附劑對(duì)有機(jī)物的吸附量。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是分別用陽離子和非離子表面活性劑按一定的配比改性礦化垃圾,陽離子表面活性劑首先通過陽離子交換固定在礦化垃圾的表面,然后非離子表面活性劑通過范德華力在礦化垃圾表面結(jié)合,利用陽離子表面活性劑提高了非離子表面活性劑的結(jié)合量,同時(shí)利用非離子表面活性劑提高了礦化垃圾表面的有機(jī)碳總量。有機(jī)碳總量對(duì)促進(jìn)有機(jī)污染物在顆粒表面的吸附有關(guān)鍵作用。有機(jī)碳總量提高,會(huì)大大促進(jìn)有機(jī)污染在顆粒表面的吸附量。
具體實(shí)施例方式以下進(jìn)一步提供本發(fā)明的3個(gè)實(shí)施例實(shí)施例I將填埋齡15年的礦化垃圾,風(fēng)干,粉碎去雜質(zhì),過200目篩,加入到濃度為SOOmg/L的陽離子表面活性劑氯化十六烷基三甲基銨溶液中,每毫升陽離子表面活性劑溶液加入O. 6g礦化垃圾,在80°C水浴中攪拌8h ;再加入非離子表面活性劑,每克礦化垃圾加入O. 3g非離子表面活性劑辛基酚聚氧乙烯醚(TritonX-IOO),再在80°C水浴中攪拌4h,產(chǎn)物經(jīng)過濾,用蒸餾水洗滌2次,濾干后,在90°C下烘干,再在105°C下活化5小時(shí);研磨,過100目篩,制得陽-非離子表面活性劑改性的有機(jī)礦化垃圾。 將制得的陽-非離子表面活性劑改性礦化垃圾加入到15mg/L硝基苯廢水中,固液(質(zhì)量)比為I :2000,攪拌2h,靜置3h,沉淀分離,紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定上清液濃度,去除率為89. 8%。根據(jù)文獻(xiàn)(酚類化合物在礦化垃圾中的吸附性能與結(jié)構(gòu)相關(guān)性研究,環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2007,27 (2):247-251)制得的有機(jī)化礦化垃圾在相同條件下對(duì)含硝基苯廢水處理的去除率僅為56. 2%。實(shí)施例2將填埋齡8年的礦化垃圾,風(fēng)干,粉碎去雜質(zhì),過40目篩,稱取一定量加入到濃度為300mg/L的陽離子表面活性劑氯化八烷基三甲基銨溶液中,每毫升陽離子表面活性劑溶液加入O. 2g礦化垃圾,在50°C水浴中攪拌2h ;再加入非離子表面活性劑聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸脂(TWeen20),每克礦化垃圾加入O. Ig非離子表面活性劑,再在50°C水浴中攪拌2h,產(chǎn)物經(jīng)過濾,用蒸餾水洗滌2次,濾干后,在60°C下烘干,再在110°C下活化30min ;研磨,過50目篩,制得陽-非離子表面活性劑改性的有機(jī)礦化垃圾。將制得的陽-非離子表面活性劑改性礦化垃圾加入到50mg/L苯酚廢水中,固液(質(zhì)量)比為I :3000,攪拌2h,靜置3h,沉淀分離,紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定上清液濃度,去除率為70. 3%。根據(jù)文獻(xiàn)(酚類化合物在礦化垃圾中的吸附性能與結(jié)構(gòu)相關(guān)性研究,環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2007,27 (2):247-251)制得的有機(jī)化礦化垃圾在相同條件下對(duì)含苯酚廢水處理的去除率僅為31. 1%。實(shí)施例3將填埋齡8年的礦化垃圾,風(fēng)干,粉碎去雜質(zhì),過100目篩,稱取一定量加入到濃度為800mg/L的陽離子表面活性劑溴化十八烷基三甲基銨溶液中,每毫升陽離子表面活性劑溶液加入O. 5g礦化垃圾,在80°C水浴中攪拌6h ;再加入非離子表面活性劑硬脂醇聚氧乙烯醚(Brij78),每克礦化垃圾加入O. 3g非離子表面活性劑,再在80°C水浴中攪拌4h,產(chǎn)物經(jīng)過濾,用蒸餾水洗滌2次,濾干后,在90°C下烘干,再在105°C下活化4小時(shí);研磨,過100目篩,制得陽-非離子表面活性劑改性的有機(jī)礦化垃圾。將制得的陽-非離子表面活性劑改性礦化垃圾加入到5mg/L苯廢水中,固液(質(zhì)量)比為I :2000,攪拌2h,靜置3h,沉淀分離,紫外可見分光光度計(jì)測(cè)定上清液濃度,去除率為99. 1%。根據(jù)文獻(xiàn)(酚類化合物在礦化垃圾中的吸附性能與結(jié)構(gòu)相關(guān)性研究,環(huán)境科學(xué)學(xué) 報(bào),2007,27 (2):247-251)制得的有機(jī)化礦化垃圾在相同條件下對(duì)含苯廢水處理的去除率僅為83. 2%ο
權(quán)利要求
1.一種陽-非離子表面活性劑改性制備有機(jī)礦化垃圾的方法,其特征在于步驟如下1)將礦化垃圾風(fēng)干,粉碎去雜質(zhì),過4(T200目篩,然后加入到陽離子表面活性劑溶液中,每毫升陽離子表面活性劑溶液加入0. 2^0. 6g礦化垃圾,在50 80°C水浴中攪拌2 8h ; 2)再加入非離子表面活性劑,每克礦化垃圾加入0.ro. 3g非離子表面活性劑,再在50 80°C水浴中攪拌2 4h,產(chǎn)物經(jīng)過濾,用蒸餾水洗滌,濾干后,在60 90°C下烘干,再在105 110°C下活化30min 5小時(shí);研磨,過5(Tl00目篩,制得陽-非離子表面活性劑改性的有機(jī)礦化垃圾。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陽-非離子表面活性劑改性制備有機(jī)礦化垃圾的方法,其特征在于步驟I)中所述的礦化垃圾填埋齡為8-15年。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陽-非離子表面活性劑改性制備有機(jī)礦化垃圾的方法,其特征在于步驟I)中所述的陽離子表面活性劑是中長鏈型的烷基碳數(shù)在8或8以上的烷基銨鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的陽-非離子表面活性劑改性制備有機(jī)礦化垃圾的方法,其特征在于步驟I)中所述的陽離子表面活性劑溶液濃度為30(T800mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陽-非離子表面活性劑改性制備有機(jī)礦化垃圾的方法,其特征在于步驟2)中所述的非離子表面活性劑為辛基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸脂或硬脂醇聚氧乙烯醚。
全文摘要
本發(fā)明提供一種陽-非離子表面活性劑改性制備有機(jī)礦化垃圾的方法。步驟如下1)將礦化垃圾風(fēng)干,粉碎去雜質(zhì),過40~200目篩,加入到陽離子表面活性劑溶液中,在50~80℃水浴中攪拌2~8h;2)再加入非離子表面活性劑,每克礦化垃圾加入0.1~0.3g非離子表面活性劑,再在50~80℃水浴中攪拌2~4h,產(chǎn)物經(jīng)過濾,用蒸餾水洗滌,濾干后,在60~90℃下烘干,再在105~110℃下活化30min~5小時(shí);研磨,過50~100目篩,制得陽-非離子表面活性劑改性的有機(jī)礦化垃圾。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是分別用陽離子和非離子表面活性劑按一定的配比改性礦化垃圾,從而提高礦化垃圾對(duì)酚類的吸附量。
文檔編號(hào)B01J20/30GK102806072SQ20121028764
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者馬建鋒, 張?zhí)炝? 李定龍, 姚超 申請(qǐng)人:常州大學(xué)