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)