本发明属于固体废物处理技术的环保技术领域，具体涉及一种焚烧飞灰浸出液中重金属的去除方法。
背景技术：
目前，我国城市生活垃圾随着经济的发展以及人民生活水平的提高而急剧增长。垃圾焚烧处理的比例也逐年上升，由此导致的焚烧飞灰产量增加的现象越来越明显。而飞灰中含有浸出浓度高的重金属和毒性大的二噁英等污染成分，属于《国家危险废物名录》中的hw18类危险废物，必须进行安全处置。
焚烧飞灰浸出液是焚烧飞灰在长期的堆放和填埋过程中产生的一种高浓度的有机废水，是一种污染性比较大的二次污染物。焚烧飞灰浸出液是填埋场中由于填埋堆体挤压、雨水浸淋或地下水侵蚀产生的污水，其中含有大量污染物质，对环境造成潜在的威胁。焚烧飞灰浸出液中不仅含有大量的有机污染物，而且还含有大量的重金属和高浓度的有机污染物。如果不对焚烧飞灰浸出液进行妥善的处理处置，这些污染物质将会进入自然环境中从而会污染水体、土壤和大气等诸多方面，而且经过食物链后最后会直接进入人体，重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒。
常用的危险废物浸出液处理方法包括：生化处理、化学氧化处理、回灌处理、膜处理和蒸发浓缩处理。危废填埋场填埋的危险废物中往往含有来自电镀、农药、石化和精细化工等行业的各类有机和无机污染物，如：氨氮、重金属离子、高毒有机物、盐分和氰化物等。因此浸出液可生化性极差，难以采用生化和回灌的方法进行处理；化学氧化法处理需要消耗大量的化学试剂，如芬顿法中常用的双氧水价格昂贵，处理成本高；膜处理方法对生活垃圾浸出液处理效果良好，但是对重金属离子更多、更复杂的危险废物浸出液无法适用；常规蒸发浓缩法得到的冷凝液中常含有氨氮，需要进一步处理后才能达标排放，这无疑大大加重了处置成本。
技术实现要素：
本发明针对目前现有技术对焚烧飞灰浸出液中的重金属处理效果差的缺陷，其目的是在于提供一种成本低廉、效果好的焚烧飞灰浸出液的处理方法，该方法采用模拟水泥窑尾气对焚烧飞灰浸出液进行曝气，对焚烧飞灰浸出液进行碳酸化控制焚烧飞灰浸出液中重金属的浸出，然后再进行重金属的螯合反应，其去除效果十分优异。
为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为：
一种焚烧飞灰浸出液中重金属的去除方法，包括如下步骤：
(1)将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤得到滤除固体灰渣的焚烧飞灰浸出液，然后测定其ph，并测定重金属浓度；
(2)将模拟水泥窑尾气通入步骤(1)得到的焚烧飞灰浸出液中进行曝气，之后将焚烧飞灰浸出液的ph值降至弱酸性，停止曝气，将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤后得曝气后的焚烧飞灰浸出液；
(3)往曝气处理后的焚烧飞灰浸出液中加入高分子螯合剂，搅拌反应处理一定时间，反应结束后测定焚烧飞灰浸出液中重金属的浓度。
优选的，步骤(1)中，焚烧飞灰浸出液的ph在12以上。
优选的，步骤(2)中，曝气温度为25-80℃。
优选的，所述的曝气工艺为：按0.1-0.3m3/s的气流量向浸出液中鼓入气体，持续2-4小时。
优选的，所述高分子螯合剂的制备方法为：
将二乙烯基苯交联磺酸化聚苯乙烯50～100g加入反应容器中，加入1.5～3.0g催化剂，再加入3.0～8.0g的l-脯氨酸；在40～60℃下搅拌反应0.5～2h后，再加入80～300ml胺化改性剂，然后往反应容器中缓慢加入20～50ml浓度为0.5～1mol/l的碱性溶液然后以200～400r/min的转速搅拌，冷凝回流，在60～120℃下反应8～24h，反应结束后，依次用水、乙醇洗涤，过滤，在100-110℃下干燥，得所述高分子螯合剂。
优选的，所述催化剂为氯化铜、溴化铜、氧化铜或醋酸铜中的一种或多种。
优选的，所述胺化改性剂为二乙烯三胺、乙二胺、乙醇胺、苯胺中的一种或多种。
优选的，所述碱性溶液为naoh、na2co3或koh。
优选的，步骤(3)中，螯合剂的加入量与焚烧飞灰浸出液的质量体积比为10-30g/1l。
优选的，步骤(3)中，搅拌反应的时间为30-60min。
与现有技术相比，本发明具有以下的明显有益效果：
(1)本发明利用水泥窑尾气中含有大量的co2作为酸性气体对焚烧飞灰浸出液进行加速碳酸化，可以使焚烧飞灰浸出液中的重金属转变为碳酸盐结合态，使重金属的浸出率降低，同时，本发明在碳酸化后加入螯合剂进行处理主要是可以将未能碳酸化的重金属进行络合后形成稳定的金属螯合物后滤除，两步结合处理基本上能够完全达到去除焚烧飞灰浸出液中重金属的目的；
(2)本发明水泥窑尾气中含有大量的co2，利用水泥窑尾气对焚烧飞灰浸出液进行曝气，不仅可以中和焚烧飞灰浸出液ph并使重金属进行沉淀，还可以减小co2排放，达到以废治废的目的。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
实施例1
一种焚烧飞灰浸出液中重金属的去除方法，包括如下步骤：
(1)将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤得到滤除固体灰渣的焚烧飞灰浸出液，然后测定其ph为12.4，并测定重金属浓度；
(2)将模拟水泥窑尾气通入步骤(1)得到的焚烧飞灰浸出液中进行曝气，曝气温度为40℃，按0.2m3/s的气流量向浸出液中鼓入气体，持续3小时，之后将焚烧飞灰浸出液的ph值降至弱酸性，停止曝气，将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤后得曝气后的焚烧飞灰浸出液；
(3)往5l的曝气处理后的焚烧飞灰浸出液中加入100g高分子螯合剂，搅拌反应处理45min，反应结束后测定焚烧飞灰浸出液中重金属的浓度。
实施例2
一种焚烧飞灰浸出液中重金属的去除方法，包括如下步骤：
(1)将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤得到滤除固体灰渣的焚烧飞灰浸出液，然后测定其ph为12.1，并测定重金属浓度；
(2)将模拟水泥窑尾气通入步骤(1)得到的焚烧飞灰浸出液中进行曝气，曝气温度为35℃，按0.2m3/s的气流量向浸出液中鼓入气体，持续3小时，之后将焚烧飞灰浸出液的ph值降至弱酸性，停止曝气，将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤后得曝气后的焚烧飞灰浸出液；
(3)往5l的曝气处理后的焚烧飞灰浸出液中加入80g高分子螯合剂，搅拌反应处理60min，反应结束后测定焚烧飞灰浸出液中重金属的浓度。
实施例3
一种焚烧飞灰浸出液中重金属的去除方法，包括如下步骤：
(1)将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤得到滤除固体灰渣的焚烧飞灰浸出液，然后测定其ph为12.2，并测定重金属浓度；
(2)将模拟水泥窑尾气通入步骤(1)得到的焚烧飞灰浸出液中进行曝气，曝气温度为45℃，按0.2m3/s的气流量向浸出液中鼓入气体，持续3小时，之后将焚烧飞灰浸出液的ph值降至弱酸性，停止曝气，将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤后得曝气后的焚烧飞灰浸出液；
(3)往4l的曝气处理后的焚烧飞灰浸出液中加入90g高分子螯合剂，搅拌反应处理40min，反应结束后测定焚烧飞灰浸出液中重金属的浓度。
实施例4
一种焚烧飞灰浸出液中重金属的去除方法，包括如下步骤：
(1)将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤得到滤除固体灰渣的焚烧飞灰浸出液，然后测定其ph为12.4，并测定重金属浓度；
(2)将模拟水泥窑尾气通入步骤(1)得到的焚烧飞灰浸出液中进行曝气，曝气温度为30℃，按0.2m3/s的气流量向浸出液中鼓入气体，持续3小时，之后将焚烧飞灰浸出液的ph值降至弱酸性，停止曝气，将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤后得曝气后的焚烧飞灰浸出液；
(3)往3l的曝气处理后的焚烧飞灰浸出液中加入70g高分子螯合剂，搅拌反应处理45min，反应结束后测定焚烧飞灰浸出液中重金属的浓度。
实施例5
一种焚烧飞灰浸出液中重金属的去除方法，包括如下步骤：
(1)将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤得到滤除固体灰渣的焚烧飞灰浸出液，然后测定其ph为12.5，并测定重金属浓度；
(2)将模拟水泥窑尾气通入步骤(1)得到的焚烧飞灰浸出液中进行曝气，曝气温度为60℃，按0.2m3/s的气流量向浸出液中鼓入气体，持续3小时，之后将焚烧飞灰浸出液的ph值降至弱酸性，停止曝气，将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤后得曝气后的焚烧飞灰浸出液；
(3)往6l的曝气处理后的焚烧飞灰浸出液中加入130g高分子螯合剂，搅拌反应处理45min，反应结束后测定焚烧飞灰浸出液中重金属的浓度。
实施例6
实施例1-5中所述高分子螯合剂的制备方法为：
将二乙烯基苯交联磺酸化聚苯乙烯80g加入反应容器中，加入2.0g催化剂氯化铜，再加入5.0g的l-脯氨酸；在50℃下搅拌反应0.5～2h后，再加入80～300ml胺化改性剂二乙烯三胺，然后往反应容器中缓慢加入40ml浓度为0.7mol/l的koh碱性溶液然后以300r/min的转速搅拌，冷凝回流，在90℃下反应12h，反应结束后，依次用水、乙醇洗涤，过滤，在100℃下干燥，得所述高分子螯合剂。
对比例1
一种焚烧飞灰浸出液中重金属的去除方法，包括如下步骤：
(1)将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤得到滤除固体灰渣的焚烧飞灰浸出液，然后测定其ph为12.4，并测定重金属浓度；
(2)将模拟水泥窑尾气通入步骤(1)得到的焚烧飞灰浸出液中进行曝气，曝气温度为40℃，按0.2m3/s的气流量向浸出液中鼓入气体，持续3小时，之后将焚烧飞灰浸出液的ph值降至弱酸性，停止曝气，将焚烧飞灰浸出液于过滤装置过滤后得曝气后的焚烧飞灰浸出液，随后测定焚烧飞灰浸出液中重金属的浓度。
对实施例1-5及对比例1处理前和处理后的焚烧飞灰浸出液中的重金属离子浓度进行测定，并计算其去除率。
经过测定计算，实施例1-5及对比例1的去除率如下表：
从上表可以看出，本发明工艺对焚烧飞灰浸出液中的cu离子、pb离子以及zn离子均有较好的吸附效果，且均优于对比例1的吸附材料。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。