CN108298658B - 一种铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂，由A、B两组药剂组成，所述A组药剂是由水与质量比为20～30∶1～5∶1～5的氨基三甲叉膦酸、硅酸钠、高锰酸钾配制而成，其相对密度为1～2；所述B组药剂是由水与质量比为5～15∶1～2的聚合硫酸铁、聚合氯化铝配制而成，其相对密度为1.2～2。本发明还涉及所述的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂在处理铅锌冶炼废水中的应用。本发明所述的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂对铅锌冶炼废水中的铊具有良好的捕集性能，既能深度去除铅锌冶炼废水中的铊，达到国家规定的《污水综合排放标准》，又能避免二次污染。

Description

一种铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂及其应用
技术领域
本发明涉及重金属废水处理技术领域，特别是涉及一种铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂及其应用。
背景技术
近年来我国铅锌冶炼工业有很大发展，但重金属污染事件频频发生，国家对含金属废水整治给予高度重视。铅锌冶炼的废水所含的有害元素主要有铅、锌、铜、镉、铬、汞、砷、锑、银、钴、氟、镍等，一般呈酸性，主要是硫酸，其中尤以铊的危害最严重。铊对人体的毒性超过了铅和汞，近似于砷。铊是人体非必需微量元素，可以通过饮水、食物、呼吸而进入人体并富集起来，铊的化合物具有诱变性、致癌性和致畸性，导致食道癌、肝癌、大肠癌等多种疾病的发生，使人类健康受到极大的威胁。铊对环境的巨大危害性及其污染事件增加的趋势使得铊污染治理技术的开发刻不容缓，特别是深度除铊药剂的开发。
当前常规的除铊剂很难实现深度除铊，很难满足严苛的铊控制标准，且存在二次污染的风险。为此，急需研究开发新型的深度除铊剂，在快速去除废水中铊的同时，又能达到国家规定的《污水综合排放标准》，且可避免二次污染。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂，其对铅锌冶炼废水中的铊具有良好的捕集性能，既能深度去除铅锌冶炼废水中的铊，达到国家规定的《污水综合排放标准》，又能避免二次污染。
本发明采取的技术方案如下：
一种铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂，由A、B两组药剂组成，所述A组药剂是由水与质量比为20～30∶1～5∶1～5的氨基三甲叉膦酸、硅酸钠、高锰酸钾配制而成，其相对密度为1～2；所述B组药剂是由水与质量比为5～15∶1～2的聚合硫酸铁、聚合氯化铝配制而成，其相对密度为1.2～2。
本发明的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂由A、B两组药剂组成，A、B两组药剂分别由不同作用的有效成分复配组合而形成。A组药剂中，氨基三甲叉膦酸是一种配位螯合剂，含有大量电负性小、原子半径较大、易失去电子的活性配位基团和螯合基团，当其体系的pH值变化为7～11时，易极化变形而产生强负电场，促使废水中存在的金属阳离子与药剂中存在的阴离子及功能基团进行多层次的配合并趋向成键而发生不可逆转的化合反应，从而生成稳定的高交联网状不溶性螯合物沉淀物；硅酸钠对铊、汞离子具有选择性吸附功能；高锰酸钾能够将金属阳离子氧化为更容易去除的高价态。B组药剂中，聚合硫酸铁和聚合氯化铝起到絮凝作用，能够将A组药剂与铊形成的沉淀物进一步沉降，达到深度处理的效果。A组药剂为悬浊液，B组药剂为黏稠液，都是将水与各有效成分通过常规混合配成，分别限定它们的密度范围，能够限定其中有效成分的量。
本发明的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂对铅锌冶炼废水中的铊具有良好的捕集性能，且无毒、适用性广，既能深度去除铅锌冶炼废水中铊(Tl＜1μg/l)，使其铊含量远低于国家规定的《污水综合排放标准》，达到一级排放标准，又能避免药剂产生的二次污染。另外，所述铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂的A、B组药剂为液体，使用方便快速，不需要溶解处理，可长期放置，久置后虽会有沉淀物出现，但搅拌均匀后对使用无影响。
进一步地，所述A组药剂中按质量百分比计的总硫含量<4.5％，总硫(有机+无机)是有害杂质成分，通过限定其含量范围，能确保捕集剂的处理效果。
进一步地，所述B组药剂中按质量百分比计的不溶物含量<0.2％，重金属含量<0.001％。
进一步地，所述B组药剂中按质量百分比计的铅含量<0.001％。
进一步地，所述捕集剂用于处理铅锌冶炼废水时，先在待处理废水中加入所述A组药剂，后加入所述B组药剂。
进一步地，所述A组药剂与B组药剂的质量比为1～1.76：1。
本发明的另一目的在于，提供任一项所述的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂在处理铅锌冶炼废水中的应用。
进一步地，处理铅锌冶炼废水包括以下步骤：
(1)一级处理：先将待处理废水的pH值调节至9～10，然后加入所述A组药剂，反应3～5分钟，搅拌均匀后静置；
(2)二级处理：在一级处理沉降后得到的上清液中加入所述B组药剂，反应5～10分钟，絮凝过滤，取上清液测定铊浓度。
进一步地，所述A组药剂的用量为待处理废水重量的2～2.5‰，所述B组药剂的用量为待处理废水重量的1.5～2‰。因废水的性质各异，应根据现场不同情况，用烧杯试验来确定最佳的药剂投加量。
具体实施方式
实施例一：
本实施例的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂由A、B两组药剂组成，所述A组药剂是由水与质量比为22∶2∶2：2的氨基三甲叉膦酸、硅酸钠、高锰酸钾、总硫组成，其相对密度为1～2；所述B组药剂是由水与质量比为7∶1.2的聚合硫酸铁、聚合氯化铝配制而成，其相对密度为1.2～2。
用所述的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂处理某铅锌冶炼厂的冶炼废水，水样pH＝3.5，铊浓度为0.898mg/L。取500ml废水经石灰调节至pH＝9，再加入A组药剂，用量为待处理废水重量的2～2.5‰，反应3分钟，沉降后取得到的上清液400ml，加入B组药剂，用量为待处理废水重量的1.5～2‰，反应6分钟，絮凝过滤，取上清液测得铊浓度为0.912μg/l。
实施例二：
本实施例的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂由A、B两组药剂组成，所述A组药剂是由水与质量比为24∶3∶3：2的氨基三甲叉膦酸、硅酸钠、高锰酸钾、总硫组成，其相对密度为1～2；所述B组药剂是由水与质量比为9∶1.5的聚合硫酸铁、聚合氯化铝配制而成，其相对密度为1.2～2。
用所述的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂处理某铅锌冶炼厂的冶炼废水，水样pH＝3.1，铊浓度为0.898mg/L。取500ml废水经石灰调节至pH＝9，再加入A组药剂，用量为待处理废水重量的2～2.5‰，反应4分钟，沉降后取得到的上清液400ml，加入B组药剂，用量为待处理废水重量的1.5～2‰，反应6分钟，絮凝过滤，取上清液测得铊浓度为0.882μg/l。
实施例三：
本实施例的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂由A、B两组药剂组成，所述A组药剂是由水与质量比为28∶4∶2：3的氨基三甲叉膦酸、硅酸钠、高锰酸钾、总硫组成，其相对密度为1～2；所述B组药剂是由水与质量比为12∶1.8的聚合硫酸铁、聚合氯化铝配制而成，其相对密度为1.2～2。
用所述的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂处理某铅锌冶炼厂的冶炼废水，水样pH＝1.8，铊浓度为0.898mg/L。取500ml废水经石灰调节至pH＝9，再加入A组药剂，用量为待处理废水重量的2～2.5‰，反应5分钟，沉降后取得到的上清液400ml，加入B组药剂，用量为待处理废水重量的1.5～2‰，反应8分钟，絮凝过滤，取上清液测得铊浓度为0.865μg/l。
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。

Claims (9)

1.一种铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂，其特征在于由A、B两组药剂组成，所述A组药剂是由水与质量比为20～30∶1～5∶1～5的氨基三甲叉膦酸、硅酸钠、高锰酸钾配制而成，其相对密度为1～2；所述B组药剂是由水与质量比为5～15∶1～2的聚合硫酸铁、聚合氯化铝配制而成，其相对密度为1.2～2。
2.根据权利要求1所述的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂，其特征在于：所述A组药剂中按质量百分比计的总硫含量<4.5％。
3.根据权利要求1所述的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂，其特征在于：所述B组药剂中按质量百分比计的不溶物含量<0.2％，重金属含量<0.001％。
4.根据权利要求3所述的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂，其特征在于：所述B组药剂中按质量百分比计的铅含量<0.001％。
5.根据权利要求1～4任一项所述的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂，其特征在于：用于处理铅锌冶炼废水时，先在待处理废水中加入所述A组药剂，后加入所述B组药剂。
6.根据权利要求5所述的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂，其特征在于：所述A组药剂与B组药剂的质量比为1～1.76：1。
7.权利要求1～6任一项所述的铅锌冶炼废水深度除铊捕集剂在处理铅锌冶炼废水中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，处理铅锌冶炼废水包括以下步骤：
(1)一级处理：先将待处理废水的pH值调节至9～10，然后加入所述A组药剂，反应3～5分钟，搅拌均匀后静置；
(2)二级处理：在一级处理沉降后得到的上清液中加入所述B组药剂，反应5～10分钟，絮凝过滤，取上清液测定铊浓度。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述A组药剂的用量为待处理废水重量的2～2.5‰，所述B组药剂的用量为待处理废水重量的1.5～2‰。
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