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一種受重金屬污染河道底泥的淋洗方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610127175.8

申請日:

2016.03.07

公開號:

CN105540637A

公開日:

2016.05.04

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):C01F 11/18申請公布日:20160504|||實質審查的生效IPC(主分類):C01F 11/18申請日:20160307|||公開
IPC分類號: C01F11/18; C01F11/00; C02F101/20(2006.01)N 主分類號: C01F11/18
申請人: 上海理工大學
發明人: 王偉亞; 陳維芳; 張敬會; 張小毛; 黃思思; 李玉祥; 曲妍; 何飛飛; 陳再
地址: 200093 上海市楊浦區軍工路516號
優先權:
專利代理機構: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204 代理人: 郁旦蓉
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610127175.8

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.05.04|||2016.06.01|||2016.05.04

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了一種操作簡單,無污染,耗時短、成本低、效益高的受重金屬污染河道底泥淋洗方法,用于治理重金屬Cu,Cd,Pb和Cr等污染的河道底泥。本發明淋洗方法不僅可以有效去除重金屬,而且不會帶來底泥的二次污染。本發明提供的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法,具有這樣的特征,包括以下步驟:a.將從河底取來的底泥清理干凈,風干后磨成顆粒;b.取底泥顆粒于錐形瓶中;c.加入鼠李糖脂溶液,得混合物I;d.將混合物I在一定溫度下振蕩一段時間,得混合物II;e.待混合物II自然沉淀,將混合物II與淋洗液分離,混合物II即為處理后的底泥,其中,鼠李糖脂溶液體積(mL):底泥重量(g)=10(mL):1(g),一定溫度為20~30℃,一段時間為3~5h。

權利要求書

1.一種淋洗重金屬污染的河道底泥的方法,其特征在于,包括以
下步驟:
a.將從河底取來的底泥清理干凈,置于陰涼處風干,然后磨成
顆粒;
b.取所述底泥顆粒于錐形瓶中;
c.加入鼠李糖脂溶液,得混合物I;
d.將所述混合物I在一定溫度下振蕩一段時間,得混合物II;
e.待所述混合物II自然沉淀,將所述混合物II與淋洗液分離,
所述混合物II即為處理后的底泥,
其中,所述鼠李糖脂溶液體積(mL):底泥重量(g)=10(mL):1(g),
所述一定溫度為20~30℃,所述一段時間為3~5h。
2.根據權利要求1所述的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法,其
特征在于:
其中,所述鼠李糖脂的溶液濃度為1.2%~3.0%。
3.根據權利要求1所述的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法,其
特征在于:
其中,所述底泥顆粒粒徑為80~150μm。

說明書

一種受重金屬污染河道底泥的淋洗方法

技術領域

本發明涉及環境保護中的河道污染治理領域,具體涉及一種受重
金屬污染河道底泥的淋洗方法。

背景技術

水體環境中的污染物總量蓄積到一定程度會通過沉淀、吸附、生
物吸收等多種途徑最終沉積于水體底部的底泥中。因此底泥沉積物可
以看作是水體環境各種污染物質的最終儲存場所。而重金屬等污染物
通過工業廢水排放進入水體,最終蓄積到底泥,對水體生態系統構成
威脅,同時使得疏浚底泥利用價值降低。作為固體廢物,由于受重金
屬污染的底泥引發的生態負效應、農產品安全、人體健康和綠色貿易
壁壘等問題已引起廣泛關注。

底泥中的重金屬含量過高會抑制藻類和植物的生長。不僅如此,
重金屬還將影響到水生動物生長發育、生理代謝和遺傳表達。底泥中
的重金屬還會對人體健康造成危害:一種途徑是底泥中重金屬釋放到
水體被人直接飲用而損害人體健康;另一種途徑是重金屬進入農產品
和水產品,通過食物鏈被人體吸收,對人體健康造成威脅。進入人體
的重金屬能抑制人體細胞酶的活性,使細胞質中毒,從而傷害神經組
織,還可以導致直接的組織中毒,損害人體解毒器官—肝臟,腎臟等
組織。

中國專利CN104386889A公開了一種利用酸化、氧化處理,然后
添加絡合劑(六偏磷酸鈉)和表面活性劑(聚乙烯磺酸鈉)后,使用
超聲波進行去除河流底泥中含Cr、As、Hg重金屬的技術方法,但是
該技術使用的鹽酸和雙氧水嚴重破壞底泥結構,降低了底泥資源化利
用性。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的,目的在于提供一種操作簡
單,無污染,耗時短、成本低、效益高的受重金屬污染河道底泥淋洗
方法,用于治理重金屬Cu,Cd,Pb和Cr等污染的河道底泥。本發明
淋洗方法不僅可以有效去除重金屬,而且不會帶來底泥的二次污染。

本發明提供了一種淋洗重金屬污染的河道底泥的方法,具有這樣
的特征,包括以下步驟:

a.將從河底取來的底泥清理干凈,風干后磨成顆粒;

b.取底泥顆粒于錐形瓶中;

c.加入鼠李糖脂溶液,得混合物I;

d.將混合物I在一定溫度下振蕩一段時間,得混合物II;

e.待混合物II自然沉淀,將混合物II與淋洗液分離,混合物II
即為處理后的底泥,

其中,鼠李糖脂溶液體積(mL):底泥重量(g)=10(mL):1(g),一
定溫度為20~30℃,一段時間為3~5h。

在本發明提供的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法中,還可以具
有這樣的特征:其中,鼠李糖脂的溶液濃度為1.2%~3.0%。

在本發明提供的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法中,還可以具
有這樣的特征:其中,底泥顆粒粒徑為80~150μm。

發明的作用和效果

根據本發明所涉及的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法,因為鼠
李糖脂含有羥基、羧基、烷氧基等帶有氧原子的親水基團,其中的氧
原子含有孤對電子可以與重金屬陽離子通過配位鍵結合,生成穩定的
絡合物,削弱了重金屬與底泥的粘附性且增加重金屬的水溶性,將重
金屬從底泥中去除。所以,本發明的淋洗重金屬污染的河道底泥的方
法具有操作簡便,無環境危害,低耗能,耗時短、成本低、效益高,
適合工業實際應用等優點。

附圖說明

圖1是本發明的實施例中淋洗重金屬污染的河道底泥的方法的
工藝流程圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于
明白了解,以下實施例結合附圖對本發明淋洗重金屬污染的河道底泥
的方法作具體闡述。

圖1是本發明的實施例中淋洗重金屬污染的河道底泥的方法的
工藝流程圖。

如圖1所示,本發明的原理是鼠李糖脂溶液與污染河道底泥混合
后,將重金屬從底泥中淋洗進入溶液,從而得到去除:

首先,鼠李糖脂溶液與污染底泥混合,鼠李糖脂與底泥表面吸附
結合并通過降低表面張力來改變底泥的表面性質,同時占據底泥表面
的吸附位點,削弱了重金屬與底泥的粘附性;

其次,粘附性減弱的重金屬變得更加不穩定,在振蕩過程中進入
生物活性劑溶液中,呈游離狀態;

最后,游離的鼠李糖脂通過配位鍵與重金屬離子結合成穩定的絡
合物,分散在水溶液中,在離心過濾之后與底泥分離,從而將重金屬
從底泥表面去除。

另外,本發明實施例中采用的鼠李糖脂為:


實施例一

一種受重金屬污染河道底泥的淋洗方法,包括以下步驟:

a.將從河底取來的底泥清理干凈,置于陰涼處風干,然后磨成
顆粒;

b.稱取3g粒徑為80~150μm的風干底泥顆粒于50mL錐形
瓶中;

c.加入30mL濃度為1.2%的鼠李糖脂溶液,得混合物I;

d.將混合物I在20℃下振蕩3h,得混合物II;

e.將混合物II自然沉淀,將混合物II與淋洗液分離,混合物II
即為處理后的底泥。

對混合物II進行檢測,底泥重金屬的去除率分別達到Cu去除
55.44%,Cd去除46.04%,Pb去除49.72%,Cr去除40.34%,并且
對底泥影響較小。重金屬去除率(%)表示的是底泥中被去除的單個
重金屬濃度占其總濃度的百分比。

實施例二

一種受重金屬污染河道底泥的淋洗方法,包括以下步驟:

a.將從河底取來的底泥清理干凈,置于陰涼處風干,然后磨成
顆粒;

b.稱取3g粒徑為80~150μm的風干底泥顆粒于50mL錐形
瓶中;

c.加入30mL濃度為1.8%的鼠李糖脂溶液,得混合物I;

d.將混合物I在25℃下振蕩4h,得混合物II;

e.將混合物II自然沉淀,將混合物II與淋洗液分離,混合物II
即為處理后的底泥。

對混合物II進行檢測,底泥重金屬的去除率分別達到Cu去除
57.65%,Cd去除54.46%,Pb去除58.46%,Cr去除42.49%,并且
對底泥影響較小。重金屬去除率(%)表示的是底泥中被去除的單個
重金屬濃度占其總濃度的百分比。

實施例三

一種受重金屬污染河道底泥的淋洗方法,包括以下步驟:

a.將從河底取來的底泥清理干凈,置于陰涼處風干,然后磨成
顆粒;

b.稱取3g粒徑為80~150μm的風干底泥顆粒于50mL錐形
瓶中;

c.加入30mL濃度為2.4%的鼠李糖脂溶液,得混合物I;

d.將混合物I在30℃下振蕩5h,得混合物II;

e.將混合物II自然沉淀,將混合物II與淋洗液分離,混合物II
即為處理后的底泥。

對混合物II進行檢測,底泥重金屬的去除率分別達到Cu去除
68.30%,Cd去除58.79%,Pb去除62.64%,Cr去除48.50%,并且
對底泥影響較小。重金屬去除率(%)表示的是底泥中被去除的單個
重金屬濃度占其總濃度的百分比。

實施例四

一種受重金屬污染河道底泥的淋洗方法,包括以下步驟:

a.將從河底取來的底泥清理干凈,置于陰涼處風干,然后磨成
顆粒;

b.稱取3g粒徑為80~150μm的風干底泥顆粒于50mL錐形
瓶中;

c.加入30mL濃度為3.0%的鼠李糖脂溶液,得混合物I;

d.將混合物I在25℃下振蕩4h,得混合物II;

e.將混合物II自然沉淀,將混合物II與淋洗液分離,混合物II
即為處理后的底泥。

對混合物II進行檢測,底泥重金屬的去除率分別達到Cu去除
71.86%,Cd去除68.90%,Pb去除65.54%,Cr去除52.66%,并且
對底泥影響較小。重金屬去除率(%)表示的是底泥中被去除的單個
重金屬濃度占其總濃度的百分比。

實施例的作用與效果

根據本實施例所涉及的淋洗重金屬污染的河道底泥的方法,因為
鼠李糖脂含有羥基、羧基、烷氧基等帶有氧原子的親水基團,其中的
氧原子含有孤對電子可以與重金屬陽離子通過配位鍵結合,生成穩定
的絡合物,削弱了重金屬與底泥的粘附性且增加重金屬的水溶性,將
重金屬從底泥中去除。所以,本實施例的淋洗重金屬污染的河道底泥
的方法具有操作簡便,無環境危害,低耗能,耗時短、成本低、效益
高,適合工業實際應用等優點。

此外,實驗證明:鼠李糖脂溶液濃度增加使得能與重金屬結合的
鼠李糖脂數目增加,將更多的重金屬從底泥中分離出來,當達到一定
濃度時,鼠李糖脂與重金屬結合狀態達到平衡,去除率增加不明顯甚
至趨于穩定。當所加鼠李糖脂溶液濃度為3.0%時,底泥重金屬的去
除率分別達到Cu去除71.86%,Cd去除68.90%,Pb去除65.54%,
Cr去除52.66%,并且對底泥影響較小。

以上實施例僅為本發明構思下的基本說明,不對本發明進行限
制。而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換,均屬于本發明的
保護范圍。

關 鍵 詞:
一種 重金屬 污染 河道 淋洗 方法
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