CN104961212A

CN104961212A - 一种重金属捕捉剂

Info

Publication number: CN104961212A
Application number: CN201510354613.XA
Authority: CN
Inventors: 关海东; 谢玉兰
Original assignee: Dongguan Qinghai Chemical Engineering Co Ltd
Current assignee: Dongguan Qinghai Chemical Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2015-10-07

Abstract

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种重金属捕捉剂；它包括按照重量份计算的硅酸钠5～15份、有机硫化物25～35份、硫氢化钠5～15份、铝酸钠2～8份和水32～60份。本发明中各物料很强的离子交换能力，协同作用对重金属离子有很好的捕集能力；不仅沉淀较快，污水经过处理后固液分离快速、简便；而且制备工艺简单，容易操作。能有效地与重金属发生化学反应生成不溶物，几乎能吸附所有的重金属。

Description

一种重金属捕捉剂

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种重金属捕捉剂。

背景技术

随着科技的发展，含重金属离子的工业污水量也越来越大，环境的污染也越来越严重。含重金属离子的污水主要来源于机械加工、矿山开采、金属冶炼、电子行业和部分化工行业。人体摄入过量的重金属时，重金属会积累在体内，造成急性或慢性的中毒。例如金属铜过量会导致黄疸胰腺炎、红血球中毒、食道问题和贫血症。铅过量会导致肾病、神经痛、麻风病等。砷过量会导致神经炎、急性中毒甚至死亡等。镉过量会导致骨骼变形，腰背痛、中毒、红血球病变等。钙过量会导致结石症、痛风等。汞过量会导致神经中毒症、精神紊乱、疯狂、痉挛乃至死亡。铬过量会导致肾脏慢性中毒，造成肾功能紊乱、癌等。重金属在水中不能被分解，人饮用后毒性放大，与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物。

近年来人们对重金属污水处理的研究十分重视，开发出许多处理重金属污水的方法。较典型的方法有化学沉淀、电解、离子交换、膜处理、溶剂萃取和置换等等。在所有的处理方法中，化学沉淀法的处理成本最低、操作最简单，所以是一般污水处理的首选方法。氧化还原法、铁氧体法等、是一种传统和应用广泛的处理电镀废水方法、具有投资少、处理成本低、操作简单等特点，适用于各类电镀金属废水处理，但化学法的最大不足之处，随着排放标准提高，化学法出水很难稳定达标。

其中，重金属捕捉剂是一种与重金属离子强力螯合的化工药剂，因能在常温和很宽的pH值条件范围内，与废水中的Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、 Zn²⁺、Cr³⁺等各种重金属离子进行化学反应，并在短时间内迅速生成不溶性、低含水量、容易过滤去除的絮状沉淀，从而达到从污水中去除重金属离子的目的因而被广泛利用。

目前在实际研究应用较多的重金属捕捉剂主要有两类：黄原酸酯类和二硫代胺基甲酸盐类衍生物(DTC类)，而DTC类衍生物是应用最广泛的。主要合成途径有两种：一种是含有螯合基的单体经过加聚、缩聚、逐步聚合或开环聚合等方法制取；另一种是利用合成的或天然的高分，通过高分子化学反应引入具有螯合功能的链基来合成。但是这些重金属捕捉剂去除金属离子不够彻底，尤其是除其他重金属的同时不能去除Cd²⁺和Cr⁶⁺这两种金属离子。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种重金属捕捉剂；该重金属捕捉剂通过简单的处理可以去除所有溶解的残留重金属包括Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Cr³⁺等各种重金属，尤其是还能去除Cd²⁺和Cr^6+。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种重金属捕捉剂，包括按照重量份计算的如下原料：

优选，包括按照重量份计算的如下原料：

进一步优选，包括按照重量份计算的如下原料：

其中，硅酸钠(Na₂O·nSiO₂)优选n的值取为2.5，SiO₂含量大于等于26.0，Na₂O含量大于等于10.2的硅酸钠，氧化硅含量越多，硅酸钠粘度增大，易于分解硬化，粘结力增大。

较佳地，所述有机硫化物为甲苯异硫氰酸盐和/或二烯丙基硫代亚磺酸酯。

本发明将特定量的硅酸钠、有机硫化物、硫氢化钠、铝酸钠和水在50-60℃调配制得重金属捕捉剂。各物料很强的离子交换能力，协同作用对重金属离子有很好的捕集能力。沉淀较快，污水经过处理后，固液分离快速、简便；重金属捕捉剂的制备工艺简单，容易操作。不仅具有强大的螯合力，能有效地与重金属发生化学反应生成不溶物，几乎能吸附所有的重金属，包括Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Cr³⁺等各种重金属，尤其是还能去除部分COD、氨氮、磷、Cd²⁺和Cr⁶⁺。

本发明对污水中的金属沉淀物具有良好的吸附转化稳定性，吸附后的重金属很难重新释放到环境中去，是环境友好的重金属捕捉剂；而且具有良好的毒理学和生物学特性，其毒性很低；同时具有良好的存储稳定性和操作安全性，无不良气味，不分解出有毒物质。污水处理方法简单、可操作性强。

具体的实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，以助于本领域技术人员理解本发明。

实施例1

一种重金属捕捉剂，包括硅酸钠10公斤、有机硫化物30公斤、硫氢化钠 10公斤、铝酸钠5公斤和水45公斤。

制备方法，将上述量的硅酸钠、有机硫化物、硫氢化钠、铝酸钠和水混合并于45℃下搅拌均匀，包装制得。使用时，投放量为30ppm。

实施例2

一种重金属捕捉剂，包括硅酸钠15公斤、有机硫化物35公斤、硫氢化钠15公斤、铝酸钠8公斤和水37公斤。

制备方法，将上述量的硅酸钠、有机硫化物、硫氢化钠、铝酸钠和水混合并于40℃下搅拌均匀，包装制得。使用时，投放量为20ppm。

实施例3

一种重金属捕捉剂，包括硅酸钠15公斤、有机硫化物25公斤、硫氢化钠5公斤、铝酸钠2公斤和水53公斤。

制备方法，将上述量的硅酸钠、有机硫化物、硫氢化钠、铝酸钠和水混合并于50℃下搅拌均匀，包装制得。使用时，投放量为50ppm。

实施例4

一种重金属捕捉剂，包括硅酸钠8公斤、有机硫化物32公斤、硫氢化钠12公斤、铝酸钠6公斤和水42公斤。

制备方法，将上述量的硅酸钠、有机硫化物、硫氢化钠、铝酸钠和水混合并于42℃下搅拌均匀，包装制得。使用时，投放量为30ppm。

实施例5

一种重金属捕捉剂，包括硅酸钠12公斤、有机硫化物28公斤、硫氢化钠8公斤、铝酸钠3公斤和水49公斤。

制备方法，将上述量的硅酸钠、有机硫化物、硫氢化钠、铝酸钠和水混合并于45℃下搅拌均匀，包装制得。使用时，投放量为45ppm。

实施例6

一种重金属捕捉剂，包括按硅酸钠6公斤、有机硫化物26公斤、硫氢化钠公斤份、铝酸钠2公斤和水60公斤。

制备方法，将上述量的硅酸钠、有机硫化物、硫氢化钠、铝酸钠和水混合并于40℃下搅拌均匀，包装制得。使用时，投放量为50ppm。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述的特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括在本发明权利要求范围之内。

上述重金属捕捉剂处理电镀废水，使用本发明所属捕捉剂72h处理后，镉、铜、汞、锰、锂、铅、锌、镉的净化率分别达98.33％、97.62％、86.88％、99.0％、97.2％和94.9％，其中Cr⁶⁺的去除率达到99％，出水中Cr⁶⁺含量低于国家排放标准，达到GB21900-2008标准。

Claims

1.一种重金属捕捉剂，其特征在于，包括按照重量份计算的如下原料：

2.如权利要求1所述重金属捕捉剂，其特征在于，包括按照重量份计算的如下原料：

3.如权利要求1所述重金属捕捉剂，其特征在于，包括按照重量份计算的如下原料：

4.如权利要求1、2或3中任意一项所述重金属捕捉剂，其特征在于，所述有机硫化物为甲苯异硫氰酸盐和/或二烯丙基硫代磺酸酯。