一種苯並芘汙泥處理劑及其製備方法與流程
2023-04-30 13:07:31
本發明涉及一種汙泥處理劑技術領域，具體是一種苯並芘汙泥處理劑及其製備方法。
背景技術：
隨著煤、石油在工業生產，交通運輸以及生活中被廣泛應用，多環芳烴(PAHs)已成為世界各國共同關注的有機汙染物；多環芳烴是指兩個以上苯環連在一起的化合物如萘、蒽等，是一類惰性較強的碳氫化合物，由於這種較強的惰性致使它們比較穩定，能廣泛地存在於環境、水和土壤中。目前已對2000多種化合物做了致癌試驗，發現有致癌作用的有500餘種，其中200餘種系芳香烴類；在這些致癌物中多環芳烴是最重要的一類。多環芳烴在環境中雖是微量的，但分布很廣，人們能夠通過大氣、水、食物等攝取，是人類癌症的重要起因。多環芳烴不易溶於水，極易附著在固體顆粒上，所以一般來說，大氣、土壤中的大多數多環芳烴處於吸附態；多環芳烴類汙染物分布很廣，基本上在各種環境介質中都發現了PAHs；因排廢氣、廢水及廢物傾倒，多環芳烴對水、大氣及土壤產生直接汙染。吸附在煙氣微粒上的多環芳烴隨氣流傳向周圍及更遠處，又隨降塵、降雨及降雪進入水體及土壤，而土壤及地面多環芳烴通過揚塵再次進入大氣，通過呼吸及食物鏈進入動物體產生毒害；苯並芘作為一種5環多環芳烴，被國際癌症研究中心認為是很可能致癌的物質，因此對苯並芘汙染土壤的治理和修復，是十分緊迫的任務。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種苯並芘汙泥處理劑及其製備方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種苯並芘汙泥處理劑，按照重量份的主要原料為：改性鹽鹼土20-30份、助劑12-18份、酒石酸5-10份、三聚磷酸鈉0.1-0.2份；所述改性鹽鹼土的製備方法為：將鹽鹼土進行乾燥並粉碎成300目的細粉，隨後將細粉浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤12h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、檸檬酸和吐溫，0.3MPa壓力下，52-64℃反應1h後烘乾即得；所述助劑包括下列兩種助劑組分：其一為化學式(I)的助劑組分A，含量為助劑組分總重量的30-50％，
其二為化學式(II)的助劑組分B，含量為助劑組分總重量的50-70％，
上述組分之和為100％。
作為本發明進一步的方案：按照重量份的主要原料為：改性鹽鹼土23-27份、助劑14-16份、酒石酸6-9份、三聚磷酸鈉0.1-0.2份；所述改性鹽鹼土的製備方法為：將鹽鹼土進行乾燥並粉碎成300目的細粉，隨後將細粉浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤12h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、檸檬酸和吐溫，0.3MPa壓力下，56-60℃反應1h後烘乾即得；所述助劑包括下列兩種助劑組分：其一為化學式(I)的助劑組分A，含量為助劑組分總重量的35-45％，
其二為化學式(II)的助劑組分B，含量為助劑組分總重量的55-65％，
上述組分之和為100％。
作為本發明進一步的方案：按照重量份的主要原料為：改性鹽鹼土25份、助劑15份、酒石酸8份、三聚磷酸鈉0.2份；所述改性鹽鹼土的製備方法為：將鹽鹼土進行乾燥並粉碎成300目的細粉，隨後將細粉浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤12h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、檸檬酸和吐溫，0.3MPa壓力下，58℃反應1h後烘乾即得；所述助劑包括下列兩種助劑組分：其一為化學式(I)的助劑組分A，含量為助劑組分總重量的40％，
其二為化學式(II)的助劑組分B，含量為助劑組分總重量的60％，
上述組分之和為100％。
作為本發明進一步的方案：所述酒石酸的純度為色譜純。
作為本發明進一步的方案：所述三聚磷酸鈉的目數為1200目。
一種苯並芘汙泥處理劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性鹽鹼土加水得到混合漿體，隨後進行高壓超聲波處理，超聲波處理的溫度為70-80℃，時間為15-18min，壓強為5-10MPa，得到混合物；
(2)最後，將混合物與助劑、酒石酸、三聚磷酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為600r/min，隨後置於4℃溫度下噴霧乾燥，得到苯並芘汙泥處理劑。
作為本發明進一步的方案：步驟(1)中超聲波處理的溫度為75℃，時間為17min，壓強為8MPa。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：
本發明能夠使受苯並芘嚴重汙染汙泥的理化指標達到GB15618-2008標準；處理工藝簡單，用藥量少，處理效果良好，性能穩定，受汙染的汙泥恢復程度高，可有效地降低了苯並芘汙染汙泥處理的成本，具有很好的經濟效益和廣泛的社會效益。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
一種苯並芘汙泥處理劑，按照重量份的主要原料為：改性鹽鹼土20份、助劑12份、酒石酸5份、三聚磷酸鈉0.1份；所述改性鹽鹼土的製備方法為：將鹽鹼土進行乾燥並粉碎成300目的細粉，隨後將細粉浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤12h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、檸檬酸和吐溫，0.3MPa壓力下，52℃反應1h後烘乾即得；所述助劑包括下列兩種助劑組分：其一為化學式(I)的助劑組分A，含量為助劑組分總重量的30％，
其二為化學式(II)的助劑組分B，含量為助劑組分總重量的70％，
上述組分之和為100％；所述酒石酸的純度為色譜純；所述三聚磷酸鈉的目數為1200目。
一種苯並芘汙泥處理劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性鹽鹼土加水得到混合漿體，隨後進行高壓超聲波處理，超聲波處理的溫度為70℃，時間為15min，壓強為5MPa，得到混合物；
(2)最後，將混合物與助劑、酒石酸、三聚磷酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為600r/min，隨後置於4℃溫度下噴霧乾燥，得到苯並芘汙泥處理劑。
實施例2
一種苯並芘汙泥處理劑，按照重量份的主要原料為：改性鹽鹼土23份、助劑14份、酒石酸6份、三聚磷酸鈉0.1份；所述改性鹽鹼土的製備方法為：將鹽鹼土進行乾燥並粉碎成300目的細粉，隨後將細粉浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤12h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、檸檬酸和吐溫，0.3MPa壓力下，56℃反應1h後烘乾即得；所述助劑包括下列兩種助劑組分：其一為化學式(I)的助劑組分A，含量為助劑組分總重量的35％，
其二為化學式(II)的助劑組分B，含量為助劑組分總重量的65％，
上述組分之和為100％；所述酒石酸的純度為色譜純；所述三聚磷酸鈉的目數為1200目。
一種苯並芘汙泥處理劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性鹽鹼土加水得到混合漿體，隨後進行高壓超聲波處理，超聲波處理的溫度為70℃，時間為15min，壓強為5MPa，得到混合物；
(2)最後，將混合物與助劑、酒石酸、三聚磷酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為600r/min，隨後置於4℃溫度下噴霧乾燥，得到苯並芘汙泥處理劑。
實施例3
一種苯並芘汙泥處理劑，按照重量份的主要原料為：改性鹽鹼土25份、助劑15份、酒石酸8份、三聚磷酸鈉0.2份；所述改性鹽鹼土的製備方法為：將鹽鹼土進行乾燥並粉碎成300目的細粉，隨後將細粉浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤12h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、檸檬酸和吐溫，0.3MPa壓力下，58℃反應1h後烘乾即得；所述助劑包括下列兩種助劑組分：其一為化學式(I)的助劑組分A，含量為助劑組分總重量的40％，
其二為化學式(II)的助劑組分B，含量為助劑組分總重量的60％，
上述組分之和為100％；所述酒石酸的純度為色譜純；所述三聚磷酸鈉的目數為1200目。
一種苯並芘汙泥處理劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性鹽鹼土加水得到混合漿體，隨後進行高壓超聲波處理，超聲波處理的溫度為75℃，時間為17min，壓強為8MPa，得到混合物；
(2)最後，將混合物與助劑、酒石酸、三聚磷酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為600r/min，隨後置於4℃溫度下噴霧乾燥，得到苯並芘汙泥處理劑。
實施例4
一種苯並芘汙泥處理劑，按照重量份的主要原料為：改性鹽鹼土27份、助劑16份、酒石酸9份、三聚磷酸鈉0.2份；所述改性鹽鹼土的製備方法為：將鹽鹼土進行乾燥並粉碎成300目的細粉，隨後將細粉浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤12h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、檸檬酸和吐溫，0.3MPa壓力下，60℃反應1h後烘乾即得；所述助劑包括下列兩種助劑組分：其一為化學式(I)的助劑組分A，含量為助劑組分總重量的45％，
其二為化學式(II)的助劑組分B，含量為助劑組分總重量的55％，
上述組分之和為100％；所述酒石酸的純度為色譜純；所述三聚磷酸鈉的目數為1200目。
一種苯並芘汙泥處理劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性鹽鹼土加水得到混合漿體，隨後進行高壓超聲波處理，超聲波處理的溫度為80℃，時間為18min，壓強為10MPa，得到混合物；
(2)最後，將混合物與助劑、酒石酸、三聚磷酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為600r/min，隨後置於4℃溫度下噴霧乾燥，得到苯並芘汙泥處理劑。
實施例5
一種苯並芘汙泥處理劑，按照重量份的主要原料為：改性鹽鹼土30份、助劑18份、酒石酸10份、三聚磷酸鈉0.2份；所述改性鹽鹼土的製備方法為：將鹽鹼土進行乾燥並粉碎成300目的細粉，隨後將細粉浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤12h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、檸檬酸和吐溫，0.3MPa壓力下，64℃反應1h後烘乾即得；所述助劑包括下列兩種助劑組分：其一為化學式(I)的助劑組分A，含量為助劑組分總重量的50％，
其二為化學式(II)的助劑組分B，含量為助劑組分總重量的50％，
上述組分之和為100％；所述酒石酸的純度為色譜純；所述三聚磷酸鈉的目數為1200目。
一種苯並芘汙泥處理劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性鹽鹼土加水得到混合漿體，隨後進行高壓超聲波處理，超聲波處理的溫度為80℃，時間為18min，壓強為10MPa，得到混合物；
(2)最後，將混合物與助劑、酒石酸、三聚磷酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為600r/min，隨後置於4℃溫度下噴霧乾燥，得到苯並芘汙泥處理劑。
對比例1
一種苯並芘汙泥處理劑，按照重量份的主要原料為：鹽鹼土25份、助劑15份、酒石酸8份、三聚磷酸鈉0.2份；所述助劑包括下列兩種助劑組分：其一為化學式(I)的助劑組分A，含量為助劑組分總重量的40％，
其二為化學式(II)的助劑組分B，含量為助劑組分總重量的60％，
上述組分之和為100％；所述酒石酸的純度為色譜純；所述三聚磷酸鈉的目數為1200目。
一種苯並芘汙泥處理劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向鹽鹼土加水得到混合物；
(2)最後，將混合物與助劑、酒石酸、三聚磷酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為600r/min，隨後置於4℃溫度下噴霧乾燥，得到苯並芘汙泥處理劑。
對比例2
一種苯並芘汙泥處理劑，按照重量份的主要原料為：鹽鹼土25份、酒石酸8份、三聚磷酸鈉0.2份；所述酒石酸的純度為色譜純；所述三聚磷酸鈉的目數為1200目。
一種苯並芘汙泥處理劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向鹽鹼土加水得到混合物；
(2)最後，將混合物與酒石酸、三聚磷酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為600r/min，隨後置於4℃溫度下噴霧乾燥，得到苯並芘汙泥處理劑。
對比例3
一種苯並芘汙泥處理劑，按照重量份的主要原料為：改性鹽鹼土25份、助劑15份、酒石酸8份、三聚磷酸鈉0.2份；所述改性鹽鹼土的製備方法為：將鹽鹼土進行乾燥並粉碎成300目的細粉，隨後將細粉浸潤在十二烷基甜菜鹼中，浸潤12h後轉移到反應釜，並添加二甲基二烯丙基胺、檸檬酸和吐溫，0.3MPa壓力下，58℃反應1h後烘乾即得；所述助劑包括下列兩種助劑組分：其一為化學式(I)的助劑組分A，含量為助劑組分總重量的40％，
其二為化學式(II)的助劑組分B，含量為助劑組分總重量的60％，
上述組分之和為100％；所述酒石酸的純度為色譜純；所述三聚磷酸鈉的目數為1200目。
一種苯並芘汙泥處理劑的製備方法，具體步驟為：
(1)首先，向改性鹽鹼土加水得到混合物；
(2)最後，將混合物與助劑、酒石酸、三聚磷酸鈉進行冰浴混勻攪拌，攪拌轉速為600r/min，隨後置於4℃溫度下噴霧乾燥，得到苯並芘汙泥處理劑。
檢測實驗
利用挖掘機對汙染待修復的汙泥進行挖掘，將上述實施例1-5和對比例1-3中的苯並芘汙染汙泥修復劑添加在汙染的汙泥的表面施加2cm厚度的修復劑後，將受汙染汙泥表層20cm厚的汙泥與施加的修復劑通過翻耕的方式混合均勻，10天後，進行採樣監測，測試結果圖表1。
由此可見，本發明實施例中製備的苯並芘汙泥處理劑，與對比組例比有更好的顯著處理效果，本發明能夠使受苯並芘嚴重汙染汙泥的理化指標達到GB15618-2008標準；處理工藝簡單，用藥量少，處理效果良好，性能穩定，受汙染的汙泥恢復程度高，可有效地降低了苯並芘汙染汙泥處理的成本，具有很好的經濟效益和廣泛的社會效益。
對於本領域技術人員而言，顯然本發明不限於上述示範性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特徵的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示範性的，而且是非限制性的，本發明的範圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和範圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。