CN102295339A

CN102295339A - 一种以弗雷德盐去除水体中重金属镉、铅、铜的方法

Info

Publication number: CN102295339A
Application number: CN 201110139630
Authority: CN
Inventors: 章兴华; 周丽芸
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2011-12-28

Abstract

本发明公开了一种以弗雷德盐去除水体中重金属镉、铅、铜的方法，当水体中的重金属Cd²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺的含量在mg/L数量级时，取含弗雷德盐20%的乳液按固液比1:10000～8:10000的比例加入水体中，经水力搅拌后得混合液体，将该混合液体通过平流沉降池或膨胀升流式沉降池收集含重金属的沉淀物，并通过沿程出水的方式收集清水即成。本发明不仅具有水处理效果好、工艺简单、成本较低的优点，而且还具有不会产生二次污染、适合于大规模处理含重金属的废水等优点。

Description

一种以弗雷德盐去除水体中重金属镉、铅、铜的方法

技术领域

本发明涉及一种以弗雷德盐（Friedel’s salt）去除水体中重金属镉、铅、铜的方法，属于重金属水处理技术领域。

背景技术

目前，根据《城市污水处理和污染防治技术政策》推荐，用于城市污水脱碳、脱磷、脱氮的工艺技术主要有A/O、AA/O、SBR及其改良工艺；氧化沟及其改良工艺。这些技术的共同特点是，运转经济，脱碳、脱磷、脱氮效果好，虽然现有的这些技术都有一定的重金属离子脱除能力，但它们却均无对污水中重金属离子浓度的控制手段。因此，要想以现有城市污水治理设施对处理后水体中重金属离子的排放浓度进行控制，目前最为有效的方法是对被重金属污染的水体应用化学絮凝进行深度净化。但现有化学絮凝剂效率较低，如果与有机物复合使用还潜在二次污染的问题。因此，现有的去除水体中重金属镉、铅、铜的方法都不够理想。

发明内容

本发明的目的是：提供一种处理效果好、并且工艺简单、成本较低的以弗雷德盐去除水体中重金属镉、铅、铜的方法,以克服现有技术的不足。

本发明的是这样实现的：本发明的一种以弗雷德盐去除水体中重金属镉、铅、铜的方法是，当水体中的重金属Cd²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺的含量在mg/L数量级时，取含弗雷德盐20%的乳液按固液比1:10000～8:10000的比例加入水体中，经水力搅拌后得混合液体，将该混合液体通过平流沉降池或膨胀升流式沉降池收集含重金属的沉淀物，并通过沿程出水的方式收集清水即成。

上述将弗雷德盐乳液加入含重金属的水体中经水力搅拌混合时，其水力搅拌的动力学参数GT值﹥4500阶段不少于5min。

上述经水力搅拌后所得的混合液体在沉降池中的停留时间不小于1小时。

当上述水体中的pH值为6.5～7.5时，可直接加入弗雷德盐乳液；当水体中的pH值为酸性时，需另加碱化剂调节其pH值为6.5～7.5，然后再加入弗雷德盐乳液。

由于采用了上述技术方案，本发明采用现有的弗雷德盐（Friedel’s salt）作为吸附剂来有效地去除水体中的重金属镉、铅、铜。

本发明所用的弗雷德盐是以聚合铝为主要原料人工合成的，它具有层状双羟合体粘土矿物的结构特征。它的组成为3CaO.Al₂O₃. CaCl₂.10H₂O。经实验表明，弗雷德盐在pH 4～12范围内稳定，它属于一种环境友好性的离子交换型层状结构体，是一种价格低廉的吸附剂。

本发明所用的弗雷德盐对阴离子的交换是它有别于其它粘土矿物的最大特性；此外，弗雷德盐主结构层的钙离子对镉离子有完全的类质同象取代作用。由于其专性吸附作用，弗雷德盐可脱除溶液中难以去除的SeO₄ ^2-、CrO₄ ^2-和AsO₄ ^3-等阴离子，并可去除镉、铬、铅、铜等重金属离子。本发明所用的弗雷德盐的结晶为六角形片状弗雷德盐结晶（如图1所示），弗雷德盐在水处理中经历了溶解-再结晶过程，并转化成稳定性更高的六方柱形方解石产物（如图2所示）和无定形氢氧化铝。其水体中的重金属镉、铅、铜离子分别以同晶取代、吸附或共沉淀形式进入方解石晶体、方解石表面或无定形氢氧化铝胶体中。经试验证明，通过本发明处理过的水体可保证对其重金属镉、铅、铜的去除率达到GB18918-2002ⅠA的排放标准。所以，本发明与现有技术相比，本发明不仅具有重金属去除率高、工艺简单、成本较低的优点，而且其水解产物都是自然界存在的天然矿物，不会产生二次污染、具有适合于大规模处理含重金属的废水等优点。

附图说明

图1是本发明所用的弗雷德盐的结晶体图片；

图2是本发明所用的弗雷德盐对含有重金属镉、铅、铜的水体进行处理所转化成稳定性更高的六方柱形方解石产物图片。

具体实施方式

下面，结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的实施例1：在采用本发明的一种以弗雷德盐去除水体中重金属镉、铅、铜的方法处理水体时，受污染水体中的重金属Cd²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺的含量应在mg/L的数量级，即每升水体中所含的重金属Cd²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺的含量不大于1000mg，实施时，取含弗雷德盐20%的乳液按固液比1:10000～8:10000的比例加入水体中，当水体中的pH值为6.5～7.5时，可直接加入弗雷德盐乳液；当水体的pH值为酸性时，需另加碱化剂调节其pH值为6.5～7.5，然后再加入弗雷德盐乳液；经水力搅拌后得混合液体，其水力搅拌的动力学参数GT值﹥4500阶段不少于5min；将该混合液体通过现有的平流沉降池或现有的膨胀升流式沉降池收集含重金属的沉淀物，并经水力搅拌后所得的混合液体在沉降池中的停留时间应不小于1小时；然后通过现有的沿程出水的方式收集清水即成。

实施列2：分别用二次去离子水配制[Cd²⁺]=0.5mg/L、[Pb²⁺]=6.5mg/L、[Cu²⁺]=7.0mg/L的重金属溶液，此溶液按每升加入0.45g弗雷德盐（干基计），以ZR4-6型六联搅拌器快速搅拌（150r/min）2分钟，然后慢速搅拌（60r/min）5分钟；沉降20分钟后将上层清水虹吸取样，其中镉、铅、铜含量用AA Svario6型石墨炉原子吸收分析仪测定。

上述所用的弗雷德盐可直接采用市场上出售的弗雷德盐产品。

下面表1是采用本发明进行实验使用时所得的使用效果数据。

表1：弗雷德盐脱除水体中重金属镉、铅、铜的实验

1. 重金属离子	2. Cd	3. Pb	4. Cu	5. 备注
					6. 原液浓度mg/L	7. 0.410	8. 6.447	9. 7.017	10.
11. 处理后浓度mg/L	12. 0.0046	13. 0.0049	14. 0.144	15. 多次试验平均值
					16. 去除率%	17. 98.8	18. 99.92	19. 99.17	20.

Claims

1.一种以弗雷德盐去除水体中重金属镉、铅、铜的方法，其特征是：当水体中的重金属Cd²⁺、Pb²⁺、Cu²⁺的含量在mg/L数量级时，取含弗雷德盐20%的乳液按固液比1:10000～8:10000的比例加入水体中，经水力搅拌后得混合液体，将该混合液体通过平流沉降池或膨胀升流式沉降池收集含重金属的沉淀物，并通过沿程出水的方式收集清水即成。

2.根据权利要求1所述的以弗雷德盐去除水体中重金属镉、铅、铜的方法，其特征是：将弗雷德盐乳液加入含重金属的水体中经水力搅拌混合时，其水力搅拌的动力学参数GT值﹥4500阶段不少于5min。

3.根据权利要求1所述的以弗雷德盐去除水体中重金属镉、铅、铜的方法，其特征是：经水力搅拌后所得的混合液体在沉降池中的停留时间不小于1小时。

4.根据权利要求1所述的以弗雷德盐去除水体中重金属镉、铅、铜的方法，其特征是：当水体中的pH值为6.5～7.5时，可直接加入弗雷德盐乳液；当水体中的pH值为酸性时，需另加碱化剂调节其pH值为6.5～7.5，然后再加入弗雷德盐乳液。