CN105384201A - 一种用于处理重金属污水的处理剂和其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于处理重金属污水的处理剂和其制备方法及应用，属于污水处理领域。其步骤为：（1）将膨润土和活性炭研磨，取90目的颗粒物，备用；（2）将聚合氯化铝、三氯化铁和磷酸二氢钠溶于去离子水中，搅拌；（3）将稳定剂加入到步骤（2）得到的混合溶液中，搅拌均匀，然后加入硫酸亚铁铵和碳酸钠，搅拌，水浴加热至35℃，加入聚氨基甲酸酯、羟甲基纤维素纳和丙烯酰胺，搅拌，静置；（4）将步骤（1）得到的固体混合物加入到步骤（3）的混合溶液中，搅拌，干燥，制成颗粒物，即得一种用于处理重金属污水的处理剂。本发明制备的污水处理剂具有稳定性好，对重金属离子具有很强的吸附作用，无二次污染，净化效果好，适合工业化生产等优点。

Description

一种用于处理重金属污水的处理剂和其制备方法及应用
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体地说，涉及一种用于处理重金属污水的处理剂和其制备方法及应用。
背景技术
水污染是我国面临的主要环境问题之一。随着我国工业的发展，工业废水的排放量日益增加，达不到排放标准的工业废水排入水体后，会污染地表水和地下水。水体一旦受到污染，要想在短时间内恢复极为不易。水体受到污染后，不仅会使其水质不符合饮用水、渔业用水的标准，还会使地下水中的化学有害物质和硬度增加，影响人民的生产生活。我国的水资源并不丰富，若按人口平均占有径流量计算，只相当于世界人均值的四分之一，而地表水和地下水的污染，将进一步使可供利用的水资源数量日益减少，势必影响工农渔业生产，直接或间接地给人民生活和身体健康带来危害。尤其是含重金属的废水，对人体健康的影响更大，但是重金属废水最难处理，尤其是工业园区的重金属废水最难处理，因为其中含铬、锰量较高，处理成本更高。
检索可知，专利号为201410849332.7，名称：一种污水处理剂，其制备方法如下：先用FeSO4·7H2O和聚氯乙烯空心球混合加热，对铁盐水解，再加入去离子水配成溶液，再往溶液中加强碱，调节pH值至7～9，在聚氯乙烯空心球上负载形成水合氧化铁，干燥，即得。该发明的污水处理剂能优先结合污水中的丝状菌并将其裹覆，形成不易破碎的网状结构絮体，在沉淀过程中上升的水流起过滤作用，吸附截留污水中的小颗粒和游离细菌，从而使污水清澈。但该发明不稳定，只能处理污水中的小颗粒和游离细菌，对其它污染物，尤其是重金属没有净化能力，最核心的出去铬、锰的能力不强。再如专利号：201410304516.5的发明专利，公开了一种污水处理剂，包括如下重量份的组分：磷酸钠20～40份，乙二胺四甲叉膦酸10～15份，磷酸钠10～20份，三聚磷酸钠4～8份，硝酸银2～4份，聚丙烯酸钠4～8份。该发明提供的一种污水处理剂，能有效去除水中的污染物，成本低，能达到排放的标准。但用该发明处理污水后，净化的水中可能含有大量含磷化合物，排入河流、湖泊易造成水体富营养化，且该发明本身含有重金属银离子，可能对净化的水体产生二次污染等问题。
发明内容
要解决的问题
针对现有污水处理剂存在对重金属净化效果差、不稳定、易造成水体富营养化和产生二次污染的问题，尤其是对于污水中铬、锰的处理能力弱的问题，本发明提供一种用于处理重金属污水的处理剂和其制备方法及应用，本发明制备的污水处理剂稳定性好，不仅能吸附水中的颗粒物和其他杂质，而且对污水中的重金属离子具有很强的吸附作用，处理后的水质完全符合国家排放标准，无二次污染，该发明条件要求低，操作简单且原料来源广泛、廉价易得，对污水的净化效果好，尤其是含重金属的污水，适合用于工业化生产。
技术方案
为了解决以上问题，本发明采用的具体技术方案如下：
1.一种用于处理重金属污水的处理剂和其制备方法及应用，其步骤为：
（1）取15-20份膨润土和8-10份活性炭，研磨，取90目的颗粒物，备用；
（2）取5-7份聚合氯化铝、3-5份三氯化铁和12-15份磷酸二氢钠溶于20-30份去离子水中，搅拌10min；
（3）取3-5份稳定剂加入到步骤（2）得到的混合溶液中，搅拌均匀，然后加入10-15份硫酸亚铁铵和7-9份碳酸钠，搅拌5min，水浴加热至35℃，加入5-10份聚氨基甲酸酯、3-7份羟甲基纤维素纳和1-3份丙烯酰胺，搅拌15min，静置30min；
（4）将步骤（1）得到的固体混合物加入到步骤（3）的混合溶液中，搅拌20min，干燥，制成颗粒物，即得一种用于处理重金属污水的处理剂。
优选地，所述的膨润土为钠基膨润土。
优选地，所述的稳定剂为马来酸二辛基锡或辛基氧化锡。
优选地，其成分及质量份数为：
膨润土18份；
聚合氯化铝5份；
三氯化铁3份；
活性炭8份；
碳酸钠7份；
硫酸亚铁铵15份；
磷酸二氢钠12份；
聚氨基甲酸酯8份；
羟甲基纤维素纳5份；
丙烯酰胺1份；
稳定剂4份；
去离子水30份。
优选地，所述的颗粒物的形状为圆球形，直径为8-17mm。
上述方案得到的污水处理剂在处理含铬、锰重金属废水中的应用。
有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
（1）本发明制备的污水处理剂的成分包含膨润土、聚合氯化铝、三氯化铁、活性炭、碳酸钠、硫酸亚铁铵、磷酸二氢钠、聚氨基甲酸酯、羟甲基纤维素纳、丙烯酰胺、稳定剂和去离子水。其中，聚合氯化铝与三氯化铁作用具有高效的混凝效果，硫酸亚铁铵和磷酸二氢钠相互作用，并配合聚氨基甲酸酯使用，能将高价离子被还原成低价金属离子，使金属离子（尤其是铬离子和锰离子）更容易形成沉淀或被吸附，对含重金属离子的污水具有较好的净化效果，而活性炭则能够吸附污水中的颗粒物和其他杂质。通过各种成分的相互作用，显著提高污水净化能力，使净化效率显著提高，净化后的污水符合国家标准，可直接排放。
（2）本发明制备的污水处理剂中的稳定剂马来酸二辛基锡或辛基氧化锡能很好的稳定本发明中的聚合物，使本发明制备的污水处理剂保持较好的处理效果。
（3）本发明制备的污水处理剂中的碳酸钠和磷酸二氢钠以一定的比例混合后，调节酸碱度的能力显著提高，能够使污水处理剂在处理污水时处在一个较稳定的酸碱度范围内，最核心是的还能使得吸附重金属后的污水处理剂保持团聚，不易分散，容易取出和处理，保证对污水的处理效果。
（4）本发明制备的污水处理剂各组成物质相互作用，显著提高污水处理效果，尤其对含重金属离子的污水具有很好的净化能力，对重金属离子具有很强的吸附能力，且处理后的水质无二次污染。
（5）本发明原料来源广泛、廉价易得，制备的污水处理剂对污水的净化效果好，操作简单，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体的实施例，对本发明作详细描述。
实施例1
一种用于处理重金属污水的处理剂和其制备方法及应用，其步骤为：
（1）取18份膨润土和8份活性炭，研磨，取90目的颗粒物，备用；
（2）取5份聚合氯化铝、3份三氯化铁和12份磷酸二氢钠溶于，30份去离子水中，搅拌10min；
（3）取4份马来酸二辛基锡加入到步骤（2）得到的混合溶液中，搅拌均匀，然后加入15份硫酸亚铁铵和7份碳酸钠，搅拌5min，水浴加热至35℃，加入8份聚氨基甲酸酯、5份羟甲基纤维素纳和1份丙烯酰胺，搅拌15min，静置30min；
（4）将步骤（1）得到的固体混合物加入到步骤（3）的混合溶液中，搅拌20min，干燥，制成颗粒物，即得一种用于处理重金属污水的处理剂。
本实施例应用在苏北某工业园区第二污水处理厂，将上述方案得到的污水处理剂与含铬、锰的重金属污水按质量比为1：150进行混合，4小时后排水。
实施例2
同实施例1，所不同的是污水处理剂的成分及质量份数为：膨润土18份、聚合氯化铝7份、三氯化铁3份、活性炭8份、碳酸钠8份、硫酸亚铁铵10份、磷酸二氢钠15份、聚氨基甲酸酯5份、羟甲基纤维素纳7份、丙烯酰胺2份、马来酸二辛基锡3份和去离子水25份。
本实施例应用在苏北某工业园区污水处理厂，将上述方案得到的污水处理剂与江苏某工业园区污水处理厂污水按质量比为1：130进行混合，5小时后排水。
实施例3
同实施例1，所不同的是污水处理剂的成分及质量份数为：膨润土20份、聚合氯化铝5份、三氯化铁4份、活性炭10份、碳酸钠7份、硫酸亚铁铵13份、磷酸二氢钠13份、聚氨基甲酸酯10份、羟甲基纤维素纳3份、丙烯酰胺3份、辛基氧化锡5份和去离子水20份。
本实施例应用在皖南某工业园区污水处理厂，将上述方案得到的污水处理剂与江苏某工业园区污水处理厂污水按质量比为1：140进行混合，6小时后排水。
以上三个实施例的测试数据如下表。
分析以上实验结果可以发现，本发明处理效果良好。

Claims (7)

1.一种用于处理重金属污水的处理剂的制备方法，其步骤为：
（1）取15-20份膨润土和8-10份活性炭，研磨，取能通过90目筛的颗粒物，得到的固体混合物，备用；
（2）取5-7份聚合氯化铝、3-5份三氯化铁和12-15份磷酸二氢钠溶于20-30份去离子水中，搅拌10-30min，得到混合溶液；
（3）取3-5份稳定剂加入到步骤（2）得到的混合溶液中，搅拌均匀，然后加入10-15份硫酸亚铁铵和7-9份碳酸钠，搅拌5-30min，水浴加热至35℃及以上，加入5-10份聚氨基甲酸酯、3-7份羟甲基纤维素纳和1-3份丙烯酰胺，搅拌15-60min，静置30min及以上，得到混合溶液；
（4）将步骤（1）得到的固体混合物加入到步骤（3）的混合溶液中，搅拌20-40min，干燥，制成颗粒物，即得一种用于处理重金属污水的处理剂。
2.根据权利要求1所述的一种用于处理重金属污水的处理剂的制备方法，其特征在于，所述的膨润土为钠基膨润土。
3.根据权利要求1所述的一种用于处理重金属污水的处理剂的制备方法，其特征在于，所述的稳定剂为马来酸二辛基锡或辛基氧化锡。
4.根据权利要求1所述的一种用于处理重金属污水的处理剂的制备方法，其特征在于，其成分及质量份数为：
膨润土18份；
聚合氯化铝5份；
三氯化铁3份；
活性炭8份；
碳酸钠7份；
硫酸亚铁铵15份；
磷酸二氢钠12份；
聚氨基甲酸酯8份；
羟甲基纤维素纳5份；
丙烯酰胺1份；
稳定剂4份；
去离子水30份。
5.根据权利要求1所述的一种用于处理重金属污水的处理剂的制备方法，其特征在于，所述的颗粒物的形状为圆球形，直径为8-17mm。
6.一种用于处理重金属污水的处理剂，其特征在于采用权利要求1所述的方法制备。
7.一种用于处理重金属污水的处理剂在处理含铬、锰重金属废水中的应用。
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