CN110372081A

CN110372081A - 工业废水重金属处理池

Info

Publication number: CN110372081A
Application number: CN201910758637.XA
Authority: CN
Inventors: 王金霞; 蔡庆; 李谢玲
Original assignee: Chongqing Vocational Institute of Engineering
Current assignee: Chongqing Vocational Institute of Engineering
Priority date: 2019-08-16
Filing date: 2019-08-16
Publication date: 2019-10-25

Abstract

本发明公开了一种工业废水重金属处理池，在处理池内以可拆卸式竖直设置有处理柱，所述处理柱包括沿处理池内侧壁紧密排列设置的侧壁柱和沿处理池内等间距错位分布的可周向转动的转动柱，所述侧壁柱和转动柱均包括中心柱和包覆中心柱表面设置的大孔树脂层，所述大孔树脂层原料按包括以下组分：聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球、乙二胺四乙酸、二硫代氨基甲酸盐、聚乙烯亚胺、戊二醛、黑荆树单宁、聚(2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸)、马来酸酐、二烃基二硫代磷酸盐、聚天冬氨酸、2‑氨基‑3‑巯基丙酰壳聚糖、聚乙烯亚胺基黄原酸钠、巯基乙酸、邻苯二甲酸二丁酯、聚环氧琥珀酸、磺代丁二酸二辛钠酯、交联剂、偶联剂；能够在一个处理池中对废水中的重金属进行联合处理，且不受离子干扰的影响，达到一池多用的目的，且提高废水中重金属的脱除效率。

Description

工业废水重金属处理池

技术领域

本发明涉及领域废水处理领域，具体涉及一种工业废水重金属处理池。

背景技术

重金属废水，即由重金属衍生而来的各类废水。而重金属在环境生态学上，从毒性及元素迁移转化规律的角度考虑，一般把含As，Se和Al等的废水也包括在重金属废水范畴内，现阶段传统环境领域所说的重金属主要是指Hg，Pb，Cd，Cr以及具有重金属特性的类金属As等生物毒性显著的元素，有时也指具有一定毒性的Zn，Cu，Co，Ni，Sn等一般的重金属。含重金属离子的工业废水主要来源于机械加工、矿山开采业、钢铁及有色金属的冶炼和部分化工企业。矿山工业产生的废水主要是采矿和选矿废水，其中含有各种矿物质悬浮物和有关金属离子。有色冶金、加工业排出的废水中，多含有汞、砷、铬等元素。此外，一些轻工业和化学工业排出的废水也含有汞、镉、砷等重金属。现代化工生产的发展中一些重金属作为原料或催化剂广泛用于生产，产生的含重金属废水从数量和种类都大大增加，造成了严重的环境污染和资源浪费。目前,商业化的离子交换树脂种类繁多,但实际重金属水处理的经验表明,传统的阳离子或阴离子交换树脂对重金属的选择性差。在处理含有大量Ca2+,Mg2+,Na+,SO42-和Cl-等离子的实际重金属废水时,离子交换树脂对重金属的去除极易受这些共存离子的干扰,导致其在实际应用中受到限制。针对离子干扰的问题,工业上大多采取的措施是在处理重金属之前将水中的Ca2+,Mg2+,Na+,SO42-和Cl-等离子去除。这样虽能达到处理重金属的最终目的,但处理工艺较复杂。且现有的工业废水重金属处理时需要涉及多个处理池进行分步处理，如粗过滤池、细过滤池、混凝池、絮凝池、吸附池、沉淀池等，这样导致占用场地大，且处理工序增加，增加处理成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种工业废水重金属处理池，能够在一个处理池中对废水中的重金属进行联合处理，且不受离子干扰的影响，达到一池多用的目的，且提高废水中重金属的脱除效率。

本发明的工业废水重金属处理池，在处理池内以可拆卸式竖直设置有处理柱，所述处理柱包括沿处理池内侧壁紧密排列设置的侧壁柱和沿处理池内等间距错位分布的可周向转动的转动柱，所述侧壁柱和转动柱均包括中心柱和包覆中心柱表面设置的大孔树脂层，所述大孔树脂层原料按包括以下组分：聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球、乙二胺四乙酸、二硫代氨基甲酸盐、聚乙烯亚胺、戊二醛、黑荆树单宁、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)、马来酸酐、二烃基二硫代磷酸盐、聚天冬氨酸、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖、聚乙烯亚胺基黄原酸钠、巯基乙酸、邻苯二甲酸二丁酯、聚环氧琥珀酸、磺代丁二酸二辛钠酯、交联剂、偶联剂；

进一步，所述转动柱设置于转盘上，所述转盘与驱动机构连接；

进一步，所述中心柱外套设有环形套筒23，所述大孔树脂填充于环形套筒23内，所述套筒上分布若干筛孔，所述筛孔孔径小于大孔树脂粒径设置；

进一步，按重量份聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球40-50份、乙二胺四乙酸5-15份、二硫代氨基甲酸盐5-12份、聚乙烯亚胺5-15份、戊二醛10-20份、黑荆树单宁5-12份、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)10-15份、马来酸酐8-12份、二烃基二硫代磷酸盐4-12份、聚天冬氨酸10-20份、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖5-15份、聚乙烯亚胺基黄原酸钠2-6份、巯基乙酸2-6份、邻苯二甲酸二丁酯1-6份、聚环氧琥珀酸6-12份、磺代丁二酸二辛钠酯1-5份、交联剂1-3份、偶联剂1-3份；

进一步，按重量份聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球45份、乙二胺四乙酸10份、二硫代氨基甲酸盐8份、聚乙烯亚胺10份、戊二醛15份、黑荆树单宁8份、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)13份、马来酸酐10份、二烃基二硫代磷酸盐8份、聚天冬氨酸15份、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖10份、聚乙烯亚胺基黄原酸钠4份、巯基乙酸4份、邻苯二甲酸二丁酯4份、聚环氧琥珀酸8份、磺代丁二酸二辛钠酯3份、交联剂2份、偶联剂2份；

进一步，所述聚苯乙烯-二乙烯苯微球孔径为110-130nm，比表面积200-600m²﹒g^-1；

进一步，所述交联剂为二乙烯基苯、乙二醇甲基丙烯酸酯和乙二醇丙烯酸酯的混合物；

进一步，按重量比二乙烯基苯：乙二醇甲基丙烯酸酯和：乙二醇丙烯酸酯＝1：1:1；

进一步，所述偶联剂为KH570。

本发明的有益效果是：本发明的工业废水重金属处理池，能够在一个处理池中对废水中的重金属进行联合处理，且不受离子干扰的影响，达到一池多用的目的，且提高废水中重金属的脱除效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为处理柱的剖面结构示意图；

图3为处理柱上的套筒的结构示意图。

具体实施方式

本实施例的工业废水重金属处理池，在处理池1内以可拆卸式竖直设置有处理柱2，所述处理柱2包括沿处理池1内侧壁紧密排列设置的侧壁柱21和沿处理池1内等间距错位分布的可周向转动的转动柱22，所述侧壁柱21和转动柱22均包括中心柱23和包覆中心柱23表面设置的大孔树脂层，所述大孔树脂层原料按包括以下组分：聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球、乙二胺四乙酸、二硫代氨基甲酸盐、聚乙烯亚胺、戊二醛、黑荆树单宁、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)、马来酸酐、二烃基二硫代磷酸盐、聚天冬氨酸、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖、聚乙烯亚胺基黄原酸钠、巯基乙酸、邻苯二甲酸二丁酯、聚环氧琥珀酸、磺代丁二酸二辛钠酯、交联剂、偶联剂；废水进入处理池1时，具有一定流速的废水与池内的转动柱22产生扰动，增强废水与转动柱22上大孔树脂层的接触效果，池中产生的扰流和回流又与池壁的侧壁柱21充分接触再次产生扰流和回流，同时增加与柱上的树脂层的接触时间和接触面积。处理柱2的设置通过水流产生的扰流不仅起到搅拌的作用，还延长废水与处理柱2上树脂的反应时间，起到充分反应脱除重金属的目的，相比于将处理剂投放于处理池1中在搅拌下脱除重金属的方法，本发明的处理池1脱除重金属的反应更充分，处理效果更好。所采用的树脂层能与水溶液中的大多数一价和二价的重金属离子，如：Fe²⁺，Ni²⁺，Pb²⁺，Ag⁺，Zn²⁺，Cd²⁺，Hg²⁺，Ti⁺以及Cr³⁺等离子形成稳定的化合物而沉淀出来，从而达到去除重金属离子的目的，不论废水中重金属离子浓度高低，都能达到去除效果。当多种金属离子共存时，也能同时去除；当重金属离子以络合盐形式(EDTA,四胺等)存在时，也能发挥良好的去除作用。该处理剂在沉淀重金属时不受废液中共存盐类的影响，且金属沉淀物很稳定。池中各转动柱22的转动方向可以不同转向设置。由于处理柱2是可拆卸式设置，因此，当处理柱2使用一段时间后可进行更换，处理柱2的可拆卸式结构采用现有技术中的结构即可，只要能达到可拆卸的目的结构均适用。

本实施例中，所述转动柱22设置于转盘上，所述转盘与驱动机构连接；所采用的驱动为现有技术中的驱动装置，只要能给转盘提供旋转动力即可。

本实施例中，所述中心柱24外套设有环形套筒23，所述大孔树脂填充于环形套筒23内，所述套筒上分布若干筛孔，所述筛孔孔径小于大孔树脂粒径设置；可以将大孔树脂填充于套筒内，然后再将套筒以可拆卸的方式安装于中心柱24即可。更换时，只需要更换套筒即可。可根据处理效果制作树脂的粒径，为了提高树脂层与废水的处理效果，可提高套筒的筛孔的分布率，以确保与废水充分接触。

原料按重量份包括以下组分：聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球40-50份、乙二胺四乙酸5-15份、二硫代氨基甲酸盐5-12份、聚乙烯亚胺5-15份、戊二醛10-20份、黑荆树单宁5-12份、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)10-15份、马来酸酐8-12份、二烃基二硫代磷酸盐4-12份、聚天冬氨酸10-20份、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖5-15份、聚乙烯亚胺基黄原酸钠2-6份、巯基乙酸2-6份、邻苯二甲酸二丁酯1-6份、聚环氧琥珀酸6-12份、磺代丁二酸二辛钠酯1-5份、交联剂1-3份、偶联剂1-3份；二硫代氨基甲酸基团含有S、N配位原子，碱金属、碱土金属离子不能与之发生反应，易与重金属离子结合成稳定的络合物；聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)与马来酸酐协同作用提高对Pb²⁺、Cu²⁺和Zn²⁺的吸附性能，提高吸附速率；磺代丁二酸二辛钠酯增强聚苯乙烯二乙烯苯树脂去除Ni2+,Pb2+和Cd2+的效果；通过二烃基二硫代磷酸盐、磺代丁二酸二辛钠酯和聚乙烯亚胺基黄原酸钠扩大空间网状结构，更容易yinjin目标离子，提高配位络合的能力，同时又能降低废液的浊度，而处理剂中存在的巯基的还有利于脱除有机重金属离子，如甲基汞；聚环氧琥珀酸与其他组分协同作用提高与重金属离子的结合能力，增强与典型重金属离子Zn～(2+)、pb～(2+)、Cd～(2+)、Ni～(2+)、Cr～(3+)、Cu～(2+)之间的配位化学作用。

本实施例中，原料按重量份包括以下组分：聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球45份、乙二胺四乙酸10份、二硫代氨基甲酸盐8份、聚乙烯亚胺8份、戊二醛15份、黑荆树单宁7份、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)12份、马来酸酐10份、二烃基二硫代磷酸盐8份、聚天冬氨酸15份、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖10份、聚乙烯亚胺基黄原酸钠4份、巯基乙酸4份、邻苯二甲酸二丁酯3份、聚环氧琥珀酸8份、磺代丁二酸二辛钠酯3份、交联剂2份、偶联剂2份；为优选实施例。

本实施例中，所述聚苯乙烯-二乙烯苯微球孔径为110-130nm，比表面积200-600m²﹒g^-1。

本实施例中，所述交联剂为二乙烯基苯、乙二醇甲基丙烯酸酯和乙二醇丙烯酸酯的混合物；按重量比二乙烯基苯：乙二醇甲基丙烯酸酯和：乙二醇丙烯酸酯＝1：1:1；

本实施例中，所述偶联剂为KH570。

实施例一

本实施例的联合去除工业废水中重金属离子的处理剂，原料按重量份包括以下组分：聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球40份、乙二胺四乙酸5份、二硫代氨基甲酸盐5份、聚乙烯亚胺5份、戊二醛10份、黑荆树单宁5份、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)10份、马来酸酐8份、二烃基二硫代磷酸盐4份、聚天冬氨酸10份、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖5份、聚乙烯亚胺基黄原酸钠2份、巯基乙酸2份、邻苯二甲酸二丁酯1份、聚环氧琥珀酸6份、磺代丁二酸二辛钠酯1份、交联剂1份、偶联剂1份。

实施例二

本实施例的联合去除工业废水中重金属离子的处理剂，原料按重量份包括以下组分：聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球50份、乙二胺四乙酸15份、二硫代氨基甲酸盐12份、聚乙烯亚胺15份、戊二醛20份、黑荆树单宁12份、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)15份、马来酸酐12份、二烃基二硫代磷酸盐12份、聚天冬氨酸20份、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖15份、聚乙烯亚胺基黄原酸钠6份、巯基乙酸6份、邻苯二甲酸二丁酯6份、聚环氧琥珀酸12份、磺代丁二酸二辛钠酯5份、交联剂3份、偶联剂3份。

实施例三

本实施例的联合去除工业废水中重金属离子的处理剂，原料按重量份包括以下组分：聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球40份、乙二胺四乙酸15份、二硫代氨基甲酸盐5份、聚乙烯亚胺15份、戊二醛10份、黑荆树单宁12份、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)10份、马来酸酐12份、二烃基二硫代磷酸盐4份、聚天冬氨酸20份、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖5份、聚乙烯亚胺基黄原酸钠6份、巯基乙酸2份、邻苯二甲酸二丁酯6份、聚环氧琥珀酸6份、磺代丁二酸二辛钠酯5份、交联剂1份、偶联剂3份。

实施例四

本实施例的联合去除工业废水中重金属离子的处理剂，原料按重量份包括以下组分：聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球50份、乙二胺四乙酸5份、二硫代氨基甲酸盐12份、聚乙烯亚胺5份、戊二醛20份、黑荆树单宁5份、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)15份、马来酸酐8份、二烃基二硫代磷酸盐12份、聚天冬氨酸10份、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖15份、聚乙烯亚胺基黄原酸钠2份、巯基乙酸6份、邻苯二甲酸二丁酯1份、聚环氧琥珀酸12份、磺代丁二酸二辛钠酯1份、交联剂3份、偶联剂1份。

实施例五

本实施例的联合去除工业废水中重金属离子的处理剂，原料按重量份包括以下组分：聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球45份、乙二胺四乙酸15份、二硫代氨基甲酸盐5份、聚乙烯亚胺10份、戊二醛20份、黑荆树单宁52份、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)12份、马来酸酐8份、二烃基二硫代磷酸盐12份、聚天冬氨酸15份、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖7份、聚乙烯亚胺基黄原酸钠4份、巯基乙酸2份、邻苯二甲酸二丁酯6份、聚环氧琥珀酸8份、磺代丁二酸二辛钠酯2份、交联剂2份、偶联剂3份。

实施例六

本实施例的联合去除工业废水中重金属离子的处理剂，原料按重量份包括以下组分：聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球45份、乙二胺四乙酸10份、二硫代氨基甲酸盐8份、聚乙烯亚胺10份、戊二醛15份、黑荆树单宁8份、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)13份、马来酸酐10份、二烃基二硫代磷酸盐8份、聚天冬氨酸15份、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖10份、聚乙烯亚胺基黄原酸钠4份、巯基乙酸4份、邻苯二甲酸二丁酯4份、聚环氧琥珀酸8份、磺代丁二酸二辛钠酯3份、交联剂2份、偶联剂2份。

上述实施例中，所述聚苯乙烯-二乙烯苯微球孔径为110-130nm，比表面积200-600m²﹒g^-1；所述交联剂为二乙烯基苯、乙二醇甲基丙烯酸酯和乙二醇丙烯酸酯的混合物；按重量比二乙烯基苯：乙二醇甲基丙烯酸酯和：乙二醇丙烯酸酯＝1：1:1；所述偶联剂为KH570。

将本发明的处理剂用于处理电镀废水，结果如下：

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种工业废水重金属处理池，其特征在于：在处理池内以可拆卸式竖直设置有处理柱，所述处理柱包括沿处理池内侧壁紧密排列设置的侧壁柱和沿处理池内等间距错位分布的可周向转动的转动柱，所述侧壁柱和转动柱均包括中心柱和包覆中心柱表面设置的大孔树脂层，所述大孔树脂层原料按包括以下组分：聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球、乙二胺四乙酸、二硫代氨基甲酸盐、聚乙烯亚胺、戊二醛、黑荆树单宁、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)、马来酸酐、二烃基二硫代磷酸盐、聚天冬氨酸、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖、聚乙烯亚胺基黄原酸钠、巯基乙酸、邻苯二甲酸二丁酯、聚环氧琥珀酸、磺代丁二酸二辛钠酯、交联剂、偶联剂。

2.根据权利要求1所述的工业废水重金属处理池，其特征在于：所述转动柱设置于转盘上，所述转盘与驱动机构连接。

3.根据权利要求2所述的工业废水重金属处理池，其特征在于：所述中心柱外套设有环形套筒23，所述大孔树脂填充于环形套筒23内，所述套筒上分布若干筛孔，所述筛孔孔径小于大孔树脂粒径设置。

4.根据权利要求1所述的工业废水重金属处理池，其特征在于：按重量份聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球40-50份、乙二胺四乙酸5-15份、二硫代氨基甲酸盐5-12份、聚乙烯亚胺5-15份、戊二醛10-20份、黑荆树单宁5-12份、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)10-15份、马来酸酐8-12份、二烃基二硫代磷酸盐4-12份、聚天冬氨酸10-20份、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖5-15份、聚乙烯亚胺基黄原酸钠2-6份、巯基乙酸2-6份、邻苯二甲酸二丁酯1-6份、聚环氧琥珀酸6-12份、磺代丁二酸二辛钠酯1-5份、交联剂1-3份、偶联剂1-3份。

5.根据权利要求4所述的工业废水重金属处理池，其特征在于：按重量份聚苯乙烯二乙烯苯树脂微球45份、乙二胺四乙酸10份、二硫代氨基甲酸盐8份、聚乙烯亚胺10份、戊二醛15份、黑荆树单宁8份、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)13份、马来酸酐10份、二烃基二硫代磷酸盐8份、聚天冬氨酸15份、2-氨基-3-巯基丙酰壳聚糖10份、聚乙烯亚胺基黄原酸钠4份、巯基乙酸4份、邻苯二甲酸二丁酯4份、聚环氧琥珀酸8份、磺代丁二酸二辛钠酯3份、交联剂2份、偶联剂2份。

6.根据权利要求4所述的工业废水重金属处理池，其特征在于：所述聚苯乙烯-二乙烯苯微球孔径为110-130nm，比表面积200-600m²﹒g^-1。

7.根据权利要求6所述的工业废水重金属处理池，其特征在于：所述交联剂为二乙烯基苯、乙二醇甲基丙烯酸酯和乙二醇丙烯酸酯的混合物。

8.根据权利要求7所述的工业废水重金属处理池，其特征在于：按重量比二乙烯基苯：乙二醇甲基丙烯酸酯和：乙二醇丙烯酸酯＝1：1:1。

9.根据权利要求8所述的工业废水重金属处理池，其特征在于：所述偶联剂为KH570。