[发明专利]一种工业高砷污泥处理材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种工业高砷污泥处理材料的制备方法，由鸡蛋壳、氯化钠、醋酸、次氯酸钙、硬脂酸、壳聚糖、氯乙酸、硝酸银、β环糊精、聚丙烯酸等原料制成，本发明通过鸡蛋壳制备砷稳定剂，并结合次氯酸钠与砷固定形成砷酸钙等矿物形态，将高毒性的三价砷氧化为五价砷，在此基础上将得到的银颗粒负载壳聚糖、砷稳定剂等与β环糊精等进行包埋，通过静电纺丝和热交联形成稳定的纤维膜结构，由此得到的纤维膜材料较传统稳定固化剂效果更好，能较好实现含砷污泥的稳定化达标处理，同时便于回收，经再生处理能重复使用，大大降低了高砷污泥处理成本，对高浓度含砷污泥的稳定化处理工程应用具有很好的借鉴作用。

技术领域

本发明涉及环境修复技术领域，尤其涉及一种工业高砷污泥处理材料的制备方法。

背景技术

工业污泥是指废水沉淀处理后产生的固体废物，大多含有大量有毒有害物质，其安全处置技术已成为研究重点。稳定化技术是安全处理含有毒有害元素的污泥、废渣及土壤等危险废物的常用技术。该技术通过添加稳定化药剂，改变有害元素的化学形态及矿物组成，从而降低有害元素的溶解性、迁移性和毒性，达到安全填埋的标准。针对工业污泥中污染元素的赋存形态和价态，选择和使用合理的稳定化处理材料是实现工业污泥安全处置的关键因素。

硫酸生产行业产生的工业污泥中含有高浓度砷，主要存在价态为毒性较大的三价砷，其溶解态浓度较高，对存放地周边环境及人体健康均存在极大危害，亟待安全有效处理。但是传统的基于石灰的固化/稳定化技术在应用中，其中多种非极性物质难与无机固化剂紧密结合，同时土壤中含水率高会使固化剂失活而影响固化稳定化，存在固定能力较弱、稳定化后砷的浸出浓度不能满足危废填埋标准等缺陷。

纤维膜具有比表面积大、孔隙率高、简单易制备等优点，通过调节纤维材料组分、纤维膜微观结构及表面化学性质，可以赋予纤维膜强氧化、高吸附等多种功能，以满足工业污泥处理领域的应用需求。通常膜材料只能截留细菌，没有抑菌或杀菌功能，因此膜生物污染是膜使用和分离技术领域面临的技术难题。

壳聚糖是天然阳离子型多糖，具有来源广泛、价格低廉、无毒无害以及可降解等优点，其分子链上含有大量的氨基和羟基，能与许多金属离子形成稳定的螯合物，但由于壳聚糖具有不溶于一般溶剂的性质，从而使其应用受到限制。β环糊精为白色结晶化合物，其内部疏水、外部亲水的分子结构特征最引人关注。环糊精可以与某些结构的分子通过非共价键相互作用，形成稳定的主客体包合物，广泛用于吸附材料、药物载体等。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种工业高砷污泥处理材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种工业高砷污泥处理材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）取鸡蛋壳放入8-10倍于其质量的清水中浸泡，30-40分钟后向水中加入氯化钠和醋酸，搅匀后继续浸泡4-6小时，之后取出并送入烘箱中干燥，并粉碎过120-150目筛，将得到的粉末加入到马弗炉中煅烧处理，冷却后收集粉末备用；

（2）将步骤1所得粉末与硬脂酸按质量比（18-20）：1混合，再将混合料与丙酮溶液按固液比（10-15）：1g/L混合搅拌均匀，反应60-90分钟后过滤，并用丙酮溶液冲洗，所得产物烘干备用；

（3）将步骤2所得产物与次氯酸钙按质量比（2-3）：1混合，得到复合粉体备用；

（4）将壳聚糖按固液比1:（15-18）g/mL溶于异丙醇溶液中，再缓慢向其中加入溶液总质量1-2%的氢氧化钠，升温至55-65℃不断搅拌碱化60-80分钟，之后再向其中加入壳聚糖2-3倍质量的氯乙酸，继续反应4-5小时，然后将硝酸银水溶液加入到上述溶液中，维持55-65℃保温24-48小时，最后加乙醇沉淀，过滤干燥收集得到的改性壳聚糖；