[发明专利]一种利用超声波-复合酸提取-化学沉淀处理重金属污染底泥的方法

说明书

本发明公开了一种利用超声波‑复合酸提取‑化学沉淀处理重金属污染底泥的方法。该方法包括：底泥预酸化、超声波提取、底泥干化脱水、提取液化学沉淀、酸回用等过程。底泥经过预酸化处理并加入络合剂，在超声波作用下，污泥中重金属经化学溶解和有效络合，从底泥中析出；净化后的底泥经脱水干化可以安全处置或者利用；析出液经中和、化学沉淀后，上清液继续回用酸化后污泥的重金属抽提过程。本发明工艺路线合理，运行成本适中，装置可模块集成化、移动方便，能有效净化重金属污染的污泥，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及底泥重金属污染治理设备技术领域，更具体的涉及一种利用超声波-复合酸提取-化学沉淀处理重金属污染底泥的方法。

背景技术

随着我国黑臭水体治理工作的深入，受重金属污染的底泥处理与处置成为了一项新的技术工作。填埋由于占地多，且含有重金属，可利用率低，渗滤液污染地下水，后续处理管理费用高等问题，应用受到限制。我国是一个发展中的农业大国，经济基础并不雄厚，应将底泥经过重金属去除，合理的回用于农田、植树造林、园林绿化以及垦荒地、贫瘠地等作为主要的有效利用途径。

重金属是对生态环境危害极大的一类污染物，因其进入环境后不能被生物降解，而往往是参与食物链循环并最终在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动，危害人体健康；另一方面随着工业的发展，对重金属使用越来越广泛，从而造成重金属资源的相对缺乏。因此，如何从底泥中去除重金属并有效回收利用是当今环境保护领域中的一个突出问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种利用超声波-复合酸提取-化学沉淀处理重金属污染底泥的方法，该方法包括：底泥预酸化、超声波提取、底泥干化脱水、提取液化学沉淀、酸回用等过程。工艺组成合理，既能将污染底泥中的重金属有效去除，又能将废液中的重金属沉淀、提取机回用，而且处理成本比现有化学处理法更为合理。

为了实现上述目标，本发明采用的技术方案如下：

(1)利用污泥泵将底泥输送至酸化提取反应器中，加入硫酸调整到中强酸性后，加入柠檬酸络合剂搅拌混合，经超声波协同作用，底泥中的重金属进入液相与底泥分离；

(2)处理后的底泥经脱水干化，可再经不同的调理后加以利用；

(3)泥水分离后的提取液含有柠檬酸重金属络合物，通过加入钙盐、硫化物反应沉淀后，重金属转换成无机结合态，柠檬酸盐继续保持在液相；

(4)经过二次沉淀分离、脱水，得到富含重金属的污泥，最终可安全处置或者作为原料用于重金属的重新冶炼；

(5)二次沉淀的上清液经硫酸调整pH，并补充部分柠檬酸后回用于提取过程。

优选地，所述的预酸化过程调节pH 3.0～4.0之间，预酸化用酸可以是浓硝酸、浓盐酸和浓硫酸。

上述的的方法中，预酸化后加入重金属络合剂进行络合，络合剂为柠檬酸络合剂。

上述的的方法中，预酸化、络合淋洗后的底泥经叠螺机脱水干化。

上述的的方法中，泥水分离后的提取液含有柠檬酸重金属络合物，通过加入钙盐、硫化物沉淀剂反应沉淀后，重金属转换成无机结合态，所述钙盐为Ca(OH)₂、CaO或者CaCl₂，硫化物沉淀剂为硫化钠。

上述的的方法中，二次沉淀分离去除重金属的上清液调节pH 4.0酸化后再生。

优选地，所述酸化再生药剂是浓硝酸、浓盐酸或者浓硫酸。

发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、本发明采用预酸化-柠檬酸络合剂-超声波提取法，可高效率提取底泥中的重金属，并使污染底泥脱毒，适当调理后回用于种植。避免了低成本填埋法占地大的弊端。