[发明专利]一种阳-非离子表面活性剂改性制备有机矿化垃圾的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境污染控制新材料的开发，尤其涉及一种有机化改性矿化垃圾的方法。

背景技术

矿化垃圾是指在填埋场中填埋多年，基本达到稳定化，已可进行开采利用的垃圾。与一般土壤相比，矿化垃圾具有容重较小、孔隙率高、有机质含量高、阳离子交换容量大、吸附和交换能力强的特点，是一种比较理想的吸附剂。有研究（酚类化合物在矿化垃圾中的吸附性能与结构相关性研究，环境科学学报，2007，27（2）：247-251）表明在矿化垃圾对酚类物质的吸附有一定的吸附效果，是分配作用和化学反应共同作用的结果。但对苯酚的吸附量较小，在苯酚浓度为45mg/L情况下，其最佳吸附容量为0.46mg/g，仅为活性炭吸附容量的1/3，如采用矿化垃圾吸附处理苯酚废水，矿化垃圾用量较大，运输成本增加，更换操作频繁且复杂，增加了处理成本，限制了其广泛使用。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术中的矿化垃圾对有机污染物吸附量较小的不足，提供一种阳-非离子表面活性剂改性制备有机矿化垃圾的方法。

本发明采用的技术方案是依次包括如下步骤：

1）将矿化垃圾风干，粉碎去杂质，过40~200目筛，加入到阳离子表面活性剂溶液中，每毫升阳离子表面活性剂溶液加入0.2~0.6g矿化垃圾，在50～80℃水浴中搅拌2~8h；

2）再加入非离子表面活性剂，每克矿化垃圾加入0.1~0.3g非离子表面活性剂，再在50～80℃水浴中搅拌2~4h，产物经过滤，用蒸馏水洗涤，滤干后，在60～90℃下烘干，再在105~110℃下活化30min～5小时；研磨，过50~100目筛，制得阳-非离子表面活性剂改性的有机矿化垃圾。

步骤1）中所述的矿化垃圾填埋龄为8-15年。

步骤1）中所述的阳离子表面活性剂是中长链型的烷基碳数在8或8以上的烷基铵盐，如溴化十六烷基三甲基铵、溴化八烷基三甲基铵等。所述的阳离子表面活性剂溶液浓度为300~800mg/L。

步骤2）中所述的非离子表面活性剂包括辛基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸脂或硬脂醇聚氧乙烯醚。

通过利用阳离子表面活性剂改性矿化垃圾，吸附量可以达到1.2mg/g，是未改性的矿化垃圾的三倍左右，接近活性炭的吸附效果。有研究表明吸附剂的含碳量的大小对吸附量有决定性影响，增加吸附剂表面的含碳量可以大大提高吸附剂对有机物的吸附量。

本发明的优点是分别用阳离子和非离子表面活性剂按一定的配比改性矿化垃圾，阳离子表面活性剂首先通过阳离子交换固定在矿化垃圾的表面，然后非离子表面活性剂通过范德华力在矿化垃圾表面结合，利用阳离子表面活性剂提高了非离子表面活性剂的结合量，同时利用非离子表面活性剂提高了矿化垃圾表面的有机碳总量。有机碳总量对促进有机污染物在颗粒表面的吸附有关键作用。有机碳总量提高，会大大促进有机污染在颗粒表面的吸附量。

具体实施方式

以下进一步提供本发明的3个实施例：

实施例1

将填埋龄15年的矿化垃圾，风干，粉碎去杂质，过200目筛，加入到浓度为800mg/L的阳离子表面活性剂氯化十六烷基三甲基铵溶液中，每毫升阳离子表面活性剂溶液加入0.6g矿化垃圾，在80℃水浴中搅拌8h；再加入非离子表面活性剂，每克矿化垃圾加入0.3g非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚(TritonX-100)，再在80℃水浴中搅拌4h，产物经过滤，用蒸馏水洗涤2次，滤干后，在90℃下烘干，再在105℃下活化5小时；研磨，过100目筛，制得阳-非离子表面活性剂改性的有机矿化垃圾。

将制得的阳-非离子表面活性剂改性矿化垃圾加入到15mg/L硝基苯废水中，固液（质量）比为1：2000，搅拌2h，静置3h，沉淀分离，紫外可见分光光度计测定上清液浓度，去除率为89.8%。根据文献（酚类化合物在矿化垃圾中的吸附性能与结构相关性研究，环境科学学报，2007，27（2）：247-251）制得的有机化矿化垃圾在相同条件下对含硝基苯废水处理的去除率仅为56.2%。

实施例2