CN106745378A - 一种含铜污水处理药剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含铜污水处理药剂，由以下原料按照重量份组成：高岭土20‑36份、硫酸镁0.5‑3份、氧化镁1‑3份、磷酸盐1‑5份、粉状活性炭2‑7份、纤维素5‑10份、丙烯酰胺6‑15份、淀粉3‑8份、强碱2‑10份、沸石粉末12‑35份和表面活性剂0.5‑4份。本发明还公布了该药剂的制备方法。本发明原料来源广泛，制备工艺简单，成本低廉，使用方便，所用原料无毒、无害、不挥发，且处理过程不产生新的“三废”，可以对铜进行回收再利用，去除铜离子的效率高，低于国家规定的一级排放标准，使用效果好，市场前景广阔。

Description

一种含铜污水处理药剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体是一种含铜污水处理药剂。

背景技术

随着工业的发展，我国重金属污染事件正进入高发期，含铜废水就是其中一种。含铜废水是一类由冶金、电子等工业产生的废水，主要包括铜粉洗涤及镀银废水、印刷电路板蚀刻废水、电镀废水和铜湿法冶金废水等。废水中铜含量高达0.1-10.0g/L，大大超过污水排放标准(GB897-1996)，如直接排放，不仅严重污染环境，而且还造成较大的资源浪费。因此，必须采取必要措施对含铜废水进行处理。国内外处理含铜废水的方法主要有化学法、物化法、生物法等，但是生物法占地面积大，处理环节苛刻，使用效果一般；物化法处理成本高，所以目前含铜废液多采用化学处理法，化学沉淀法在污水处理中广泛被采用，它是向废水中投加某些化学药剂使之与废水中污染物发生化学反应，形成难溶的固体生成物，然后进行固液分离，从而除去水中污染物的一种方法，但是目前采用的药剂，处理效果差、沉降速度慢并且药剂费偏高，有些企业还造成设备严重腐蚀，这就为人们的使用带来了不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含铜污水处理药剂，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种含铜污水处理药剂，由以下原料按照重量份组成：高岭土20-36份、硫酸镁0.5-3份、氧化镁1-3份、磷酸盐1-5份、粉状活性炭2-7份、纤维素5-10份、丙烯酰胺6-15份、淀粉3-8份、强碱2-10份、沸石粉末12-35份和表面活性剂0.5-4份。

作为本发明进一步的方案：磷酸盐采用磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸镁和磷酸钠的一种或者几种的混合物，纤维素采用甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟甲基纤维素的一种或者几种的混合物。

作为本发明进一步的方案：强碱采用氢氧化钠和氢氧化钾的一种或者两种的混合物，表面活性剂采用十二烷基苯环酸钠、十二烷基磺酸钠和十六烷基三甲基氯化铵中的一种或几种的混合物。

所述含铜污水处理药剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将丙烯酰胺和表面活性剂加入其总重量3-5倍的去离子水中，在30-80摄氏度下搅拌15-50分钟，使其搅拌均匀，得到第一混合溶液；

步骤二，将沸石粉末放入高温炉中，在500-600摄氏度焙烧20-35分钟，然后冷却至100-135摄氏度，再将沸石粉末、高岭土和硫酸镁放入反应釜中混合搅拌均匀，得到第一混合物；

步骤三，将纤维素和淀粉加入其总重量2-8倍的去离子水中，在20-40摄氏度下搅拌均匀，得到第二混合溶液；

步骤四，将氧化镁、第一混合溶液、第一混合物、第二混合溶液和磷酸盐混合均匀，再向其中加入粉状活性炭并且在20-80摄氏度下以60-150rpm的转速搅拌15-25分钟，得到第三混合溶液；

步骤五，将强碱加入第三混合溶液中，使得溶液的PH值为10-14，即可得到成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛，制备工艺简单，成本低廉，使用方便，所用原料无毒、无害、不挥发，且处理过程不产生新的“三废”，可以对铜进行回收再利用，去除铜离子的效率高，低于国家规定的一级排放标准，使用效果好，市场前景广阔。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1

一种含铜污水处理药剂，由以下原料按照重量份组成：高岭土20份、硫酸镁0.5份、氧化镁1份、磷酸盐1份、粉状活性炭2份、纤维素5份、丙烯酰胺6份、淀粉3份、强碱2份、沸石粉末12份和表面活性剂0.5份。磷酸盐采用磷酸钙和磷酸镁的混合物，纤维素采用甲基纤维素。

所述含铜污水处理药剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将丙烯酰胺和表面活性剂加入其总重量4倍的去离子水中，在36摄氏度下搅拌20分钟，使其搅拌均匀，得到第一混合溶液；

步骤二，将沸石粉末放入高温炉中，在500摄氏度焙烧24分钟，然后冷却至110摄氏度，再将沸石粉末、高岭土和硫酸镁放入反应釜中混合搅拌均匀，得到第一混合物；

步骤三，将纤维素和淀粉加入其总重量4倍的去离子水中，在25摄氏度下搅拌均匀，得到第二混合溶液；

步骤四，将氧化镁、第一混合溶液、第一混合物、第二混合溶液和磷酸盐混合均匀，再向其中加入粉状活性炭并且在30摄氏度下以80rpm的转速搅拌18分钟，得到第三混合溶液；

步骤五，将强碱加入第三混合溶液中，使得溶液的PH值为12，即可得到成品。

将实施例1的产品加入到30mg/L的含铜废水中并且以150rpm的转速进行搅拌，然后静置8分钟等等乳液上浮，上浮的乳液经过高压电场破乳，实现铜的回收，经处理后水中的铜离子残留浓度为0.09mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.7％。

实施例2

一种含铜污水处理药剂，由以下原料按照重量份组成：高岭土25份、硫酸镁1.5份、氧化镁2份、磷酸盐3份、粉状活性炭4份、纤维素7份、丙烯酰胺9份、淀粉5份、强碱6份、沸石粉末19份和表面活性剂1.5份。强碱采用氢氧化钠，表面活性剂采用十二烷基苯环酸钠。

所述含铜污水处理药剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将丙烯酰胺和表面活性剂加入其总重量5倍的去离子水中，在52摄氏度下搅拌34分钟，使其搅拌均匀，得到第一混合溶液；

步骤二，将沸石粉末放入高温炉中，在540摄氏度焙烧28分钟，然后冷却至120摄氏度，再将沸石粉末、高岭土和硫酸镁放入反应釜中混合搅拌均匀，得到第一混合物；

步骤三，将纤维素和淀粉加入其总重量6倍的去离子水中，在32摄氏度下搅拌均匀，得到第二混合溶液；

步骤四，将氧化镁、第一混合溶液、第一混合物、第二混合溶液和磷酸盐混合均匀，再向其中加入粉状活性炭并且在60摄氏度下以120rpm的转速搅拌20分钟，得到第三混合溶液；

步骤五，将强碱加入第三混合溶液中，使得溶液的PH值为13，即可得到成品。

将实施例2的产品加入到30mg/L的含铜废水中并且以180rpm的转速进行搅拌，然后静置5分钟等等乳液上浮，上浮的乳液经过高压电场破乳，实现铜的回收，经处理后水中的铜离子残留浓度为0.12mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.6％。

实施例3

一种含铜污水处理药剂，由以下原料按照重量份组成：高岭土32份、硫酸镁2.5份、氧化镁2.5份、磷酸盐4份、粉状活性炭6份、纤维素9份、丙烯酰胺13份、淀粉7份、强碱9份、沸石粉末28份和表面活性剂3份。磷酸盐采用磷酸钙和磷酸钠的混合物，纤维素采用羟乙基纤维素。强碱采用氢氧化钾，表面活性剂采用十二烷基磺酸钠和十六烷基三甲基氯化铵的混合物。

所述含铜污水处理药剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将丙烯酰胺和表面活性剂加入其总重量3倍的去离子水中，在70摄氏度下搅拌40分钟，使其搅拌均匀，得到第一混合溶液；

步骤二，将沸石粉末放入高温炉中，在580摄氏度焙烧30分钟，然后冷却至130摄氏度，再将沸石粉末、高岭土和硫酸镁放入反应釜中混合搅拌均匀，得到第一混合物；

步骤三，将纤维素和淀粉加入其总重量7倍的去离子水中，在35摄氏度下搅拌均匀，得到第二混合溶液；

步骤四，将氧化镁、第一混合溶液、第一混合物、第二混合溶液和磷酸盐混合均匀，再向其中加入粉状活性炭并且在70摄氏度下以140rpm的转速搅拌22分钟，得到第三混合溶液；

步骤五，将强碱加入第三混合溶液中，使得溶液的PH值为11，即可得到成品。

将实施例3的产品加入到30mg/L的含铜废水中并且以210rpm的转速进行搅拌，然后静置10分钟等等乳液上浮，上浮的乳液经过高压电场破乳，实现铜的回收，进处理后水中的铜离子残留浓度为0.10mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.67％。

实施例4

一种含铜污水处理药剂，由以下原料按照重量份组成：高岭土36份、硫酸镁3份、氧化镁3份、磷酸盐5份、粉状活性炭7份、纤维素10份、丙烯酰胺14份、淀粉8份、强碱10份、沸石粉末32份和表面活性剂3份。磷酸盐采用磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸镁和磷酸钠的混合物，纤维素采用甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟甲基纤维素的混合物。强碱采用氢氧化钠和氢氧化钾的混合物，表面活性剂采用十二烷基苯环酸钠、十二烷基磺酸钠和十六烷基三甲基氯化铵的混合物。

所述含铜污水处理药剂的制备方法，具体步骤如下：

步骤一，将丙烯酰胺和表面活性剂加入其总重量5倍的去离子水中，在65摄氏度下搅拌40分钟，使其搅拌均匀，得到第一混合溶液；

步骤二，将沸石粉末放入高温炉中，在560摄氏度焙烧35分钟，然后冷却至120摄氏度，再将沸石粉末、高岭土和硫酸镁放入反应釜中混合搅拌均匀，得到第一混合物；

步骤三，将纤维素和淀粉加入其总重量6倍的去离子水中，在35摄氏度下搅拌均匀，得到第二混合溶液；

步骤四，将氧化镁、第一混合溶液、第一混合物、第二混合溶液和磷酸盐混合均匀，再向其中加入粉状活性炭并且在60摄氏度下以120rpm的转速搅拌25分钟，得到第三混合溶液；

步骤五，将强碱加入第三混合溶液中，使得溶液的PH值为12，即可得到成品。

将实施例4的产品加入到30mg/L的含铜废水中并且以120rpm的转速进行搅拌，然后静置10分钟等等乳液上浮，上浮的乳液经过高压电场破乳，实现铜的回收，进处理后水中的铜离子残留浓度为0.07mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99.76％。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种含铜污水处理药剂，其特征在于，由以下原料按照重量份组成：高岭土20-36份、硫酸镁0.5-3份、氧化镁1-3份、磷酸盐1-5份、粉状活性炭2-7份、纤维素5-10份、丙烯酰胺6-15份、淀粉3-8份、强碱2-10份、沸石粉末12-35份和表面活性剂0.5-4份。

2.根据权利要求1所述的含铜污水处理药剂，其特征在于，所述磷酸盐采用磷酸钙、磷酸氢钙、磷酸镁和磷酸钠的一种或者几种的混合物，纤维素采用甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟甲基纤维素的一种或者几种的混合物。

3.根据权利要求1或2所述的含铜污水处理药剂，其特征在于，所述强碱采用氢氧化钠和氢氧化钾的一种或者两种的混合物，表面活性剂采用十二烷基苯环酸钠、十二烷基磺酸钠和十六烷基三甲基氯化铵中的一种或几种的混合物。

4.一种如权利要求1-3任一所述的含铜污水处理药剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一，将丙烯酰胺和表面活性剂加入其总重量3-5倍的去离子水中，在30-80摄氏度下搅拌15-50分钟，使其搅拌均匀，得到第一混合溶液；

步骤二，将沸石粉末放入高温炉中，在500-600摄氏度焙烧20-35分钟，然后冷却至100-135摄氏度，再将沸石粉末、高岭土和硫酸镁放入反应釜中混合搅拌均匀，得到第一混合物；

步骤三，将纤维素和淀粉加入其总重量2-8倍的去离子水中，在20-40摄氏度下搅拌均匀，得到第二混合溶液；

步骤四，将氧化镁、第一混合溶液、第一混合物、第二混合溶液和磷酸盐混合均匀，再向其中加入粉状活性炭并且在20-80摄氏度下以60-150rpm的转速搅拌15-25分钟，得到第三混合溶液；

步骤五，将强碱加入第三混合溶液中，使得溶液的PH值为10-14，即可得到成品。