含銅、鋅、鎳復合電鍍污泥脫水穩(wěn)定劑的制備及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了含銅、鋅、鎳復合電鍍污泥脫水穩(wěn)定劑的制備及應(yīng)用。以四甲基乙二胺為原料、KOH為引發(fā)劑、CS2為添加劑、超純水為溶劑，通過S-、K+置換反應(yīng)制備電鍍污泥脫水過程中重金屬離子穩(wěn)定劑。所制備的穩(wěn)定劑可解決當前含銅、鋅、鎳電鍍污泥含水率高、脫水過程中大量重金屬離子溶出帶來二次污染問題，且制備工藝簡單、反應(yīng)釜內(nèi)無高溫高壓要求、無“三廢排放”等優(yōu)點。當脫水穩(wěn)定劑投加量大于8kg/m3，Cu2+、Zn2+、Ni2+穩(wěn)定率分別高于90.80％、70.69％、91.91％。
【專利說明】含銅、鋅、鎳復合電鍍污泥脫水穩(wěn)定劑的制備及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及含銅、鋅、鎳復合電鍍污泥脫水穩(wěn)定劑的 制備及應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 針對含銅、鋅、鎳復合電鍍污泥脫水過程中的Cu2+、Ni2+、Zn 2+離子溶出難題，提出含 銅、鋅、鎳復合電鍍污泥脫水穩(wěn)定劑的制備及應(yīng)用方法。銅、鋅、鎳復合電鍍污泥脫水是電鍍 廢水經(jīng)物化法處理后的剩余污染物，其富集了電鍍廢水中的銅、鋅、鎳等元素，其堆存、流失 或直接排放嚴重污染土壤和地下水，引發(fā)環(huán)境安全問題，危害人類健康與生命安全。電鍍污 泥的處理處置的第一步是脫水以減小體積。目前物化法處理后產(chǎn)生的電鍍污泥含水率在 90%以上，通常采用真空過濾、板框壓濾或離心脫水等方式使污泥的含水率由90%以上分 別減小到60 % -80 %、45 % -80 %、80 % -85 %，但這些脫水方式均存在大量重金屬離子因機 械受力而流入濾液，造成污泥雖然已脫水，而濾液中Cu2+、Ni 2+、Zn2+再次進入廢水中，使得污 水處理總體效率降低。
[0003]目前尚未見有關(guān)提高銅、鋅、鎳復合電鍍污泥脫水效率、減少濾液重金屬含量相結(jié) 合的污泥脫水穩(wěn)定劑的研究報道。但中國發(fā)明專利CN1631940A報道了以多胺或聚乙烯亞 胺構(gòu)成基本骨架，與二硫化碳在堿性條件下反應(yīng)合成一系列可用于液體、固體廢物中重金 屬螯合劑，其應(yīng)用范圍僅為處理廢水和最終的污泥，并非在脫水過程中添加的穩(wěn)定重金屬 離子的藥劑；中國發(fā)明專利CN102092831A報道了將含有-C = S-、-C-NH-等官能團的物質(zhì) 接枝在聚丙烯酰胺上，所制備的螯合劑化學性質(zhì)穩(wěn)定易于固化處理和回收重金屬，雖所含 官能團與本發(fā)明有類似之處，但原料種類、成本、合成、應(yīng)用條件均不相同。本發(fā)明立足于 此，制備一種電鍍污泥穩(wěn)定劑預(yù)處理未脫水的電鍍污泥，達到克服當前電鍍污泥含水率高、 脫水過程中大量重金屬流失于濾液中帶來二次難處理問題。
[0004] 本發(fā)明依據(jù)銅、鋅、鎳復合電鍍污泥的物理形態(tài)及化學成分特點，添加基于s' K+的置換配位多胺類化合物生成的硫代氨基類化合物，使其與鋅銅合金電鍍污泥的Cu 2+、 Ni2+、Zn2+化學沉淀作用和配位絡(luò)合作用，達到銅、鋅、鎳穩(wěn)定于脫水污泥之中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于克服當前銅、鋅、鎳復合電鍍污泥含水率高、脫水過程中大 量Cu 2+、Ni2+、Zn2+溶出流失于廢水中帶來二次難處理問題，，提出了一種新型銅、鋅、鎳復合 電鍍污泥脫水穩(wěn)定劑的制備及應(yīng)用方法。
[0006] 本發(fā)明的脫水穩(wěn)定劑合成原理是：
[0007] 基于四甲基乙二胺的分子結(jié)構(gòu)，以氫氧化鉀為引發(fā)劑，二硫化碳為添加劑，通過 S' K+置換反應(yīng)合成脫水穩(wěn)定劑，反應(yīng)方程式如下：
[0008]

【權(quán)利要求】
1. 含銅、鋅、鎳復合電鍍污泥脫水穩(wěn)定劑的制備及應(yīng)用。其特征是采用如下步驟進行： (1) 向裝有回流冷凝管和溫度計的反應(yīng)釜中加入一定量四甲基乙二胺和超純水，升溫 至20°C，啟動攪拌器進行攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min ; (2) 向上述反應(yīng)釜中加入一定量的氫氧化鉀，待溶液呈無色透明后，緩慢滴加一定量的 二硫化碳，〇.5h內(nèi)加完，升溫至44°C，回流反應(yīng)6h，所得黃色、帶有粘稠性的液體即為本發(fā) 明的脫水穩(wěn)定劑； (3) 采用計量泵將配制的穩(wěn)定劑溶液投加到未脫水電鍍污泥中，混合攪拌反應(yīng) 25-30min后，進行離心脫水。當投加量大于8kg/m3時，Cu2+、Zn2+、Ni 2+穩(wěn)定率分別高于 90. 80%、70. 69%、91. 91%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含銅、鋅、鎳復合電鍍污泥脫水穩(wěn)定劑的制備及應(yīng)用，其特征 在于其中步驟（1)中超純水的加入量為步驟（2)中氫氧化鉀質(zhì)量的4倍，即m(超純水）： m(氫氧化鉀）=4:1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含銅、鋅、鎳復合電鍍污泥脫水穩(wěn)定劑的制備及應(yīng)用，其特征 在于其中步驟（1)中的四甲基乙二胺和步驟（2)中的二硫化碳的摩爾比為1 :2-4,即n(四 甲基乙二胺）：n(二硫化碳）=1 : (2-4)。
【文檔編號】C07C333/16GK104370433SQ201410729887
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】胡躍平, 錢棟, 劉芳, 張文藝, 彭明國 申請人:常州大學, 常州市固廢與輻射環(huán)境管理中心