[发明专利]一种脱除城市剩余污泥中的重金属的方法

权利要求书

1.一种脱除城市剩余污泥中的重金属的方法，其特征在于：采用立式电解槽和在阴极区加入具有聚电解质性质的高吸水性树脂形成导电凝胶相，具体步骤如下：

①构建电解槽(10)，该电解槽(10)为一圆筒形反应器，底部为阴极区(9)，向上为污泥区(8)，阳极电极(1)由石墨材料制成，直接安装在污泥区(8)上部，阴极电极(6)由金属材料制成，安装在阴极区(9)，阳极和阴极间接有可调的稳压直流电源(4)；

②阴极区(9)中加入具有聚电解质性质的高吸水性树脂凝胶，该凝胶由具有聚电解质性质的高吸水性树脂与水混合而成，平衡时具有聚电解质性质的高吸水性树脂与水的质量比为1∶120～150，阳极电极(1)和阴极电极(6)固定在电解槽(10)的器壁上；

③将待处理的城市剩余污泥进行调质，调节pH值为4～5、调节水分含量为80～85％，以利于城市剩余污泥中的重金属离子化，使带正电荷的重金属能够在电场力的作用下通过电迁移、电渗流和电泳等方式向阴极池(11)聚集，然后在阴极电极(6)上还原为零价重金属；

④将经过调质的城市剩余污泥放入污泥区(8)，与阴极区(9)形成相界面(11)；

⑤接通外电源(4)，调节电压梯度在0.2～0.5V/cm，优选的电压梯度为0.4V/cm，通电处理时间为6～12天，优选的处理时间为9天，处理后的污泥从出口(7)排出。

2.根据权利要求1所述的脱除城市剩余污泥中的重金属的方法，其特征在于：所述制作阴极电极(6)的金属材料为铜或锌，优选的为铜。

3.根据权利要求1所述的脱除城市剩余污泥中的重金属的方法，其特征在于：所述阳极电极(1)和阴极电极(6)的形状为圆形平板。

4.根据权利要求1所述的脱除城市剩余污泥中的重金属的方法，其特征在于：所述具有聚电解质性质的高吸水性树脂为低交联度聚丙烯酸，具体制备步骤为：

①将引发剂溶解于水中，引发剂用量为丙烯酸单体质量的0.6％；

②用氢氧化钠溶液中和丙烯酸，中和度80％，冷却至室温；

③将步骤②中制得的产物加入步骤①所得的产物，生成预聚体；

④将交联剂N，N’-亚甲基双丙烯酰胺加入步骤③生成的预聚体中进行交联反应2～3h，得到所需高吸水性树脂，交联剂用量为丙烯酸单体质量的0.01％。