CN112759107A - 一种处理含重金属污水的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理领域,公开了一种处理含重金属污水的方法,所述方法包括以下步骤:步骤1:调节污水的pH值至5.8‑8.0;步骤2:将L‑半胱氨酸、淀粉改性高分子聚合物、铁盐与阳离子聚丙烯酰胺加入至步骤1的产物中,进行混合反应;步骤3:将步骤2得到的产物进行固液分离,得到固相絮体和分离出水;将所述固相絮体经浓缩后压滤,其中,得到的浓缩上清液压滤出水返回至步骤2;步骤4:将所述分离出水进行电催化氧化处理,得到排出水。该方法能够实现同步除去污水中的重金属元素,并降低污水的COD值,使得排出水的重金属元素含量达标,并且排出水的COD值降至400mg/L以下,满足企业后续生化处理进水水质要求。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,具体地,涉及一种处理含重金属污水的方法。
背景技术
随着环保要求的提高,重金属和COD的排放受到了更加严格的限制。含重金属高COD污水的处理难点有两个,一个为重金属的脱除,另一个为COD的去除。污水中重金属的脱除方法大致分三类,化学处理法(化学沉淀法、电解法和氧化还原法等)、物理处理法(吸附法、离子交换法和膜分离法等)和生物处理法(生物吸附、生物絮凝和植物修复等);高COD污水的处理方法也可大致分为三类,物理处理法(吸附、离心分离、沉降或沉淀、浮选等)、化学处理法(混凝沉降、化学氧化、电化学、超临界流体等)和生物处理法(好氧、厌氧、缺氧等)。
化学沉淀法由于操作简易、成本低廉,已经成为应用最为广泛的重金属处理方式。化学沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法和铁氧体法。中和沉淀法是通过调节pH值使重金属离子生成难溶的氢氧化物沉淀而分离,其能去除大部分的重金属,但不同重金属沉淀的最佳pH值不同,如果污水中存在多种重金属那么就有可能导致重金属的去除效果较差。硫化物沉淀法是用硫化物去除污水中重金属离子的一种有效方法,与中和沉淀法相比,硫化物沉淀法可以在相对低的pH值条件下使重金属离子沉淀,但硫化物沉淀剂在酸性条件下易生成硫化氢气体,产生二次污染。铁氧体法就是在污水中加入铁盐或亚铁盐,在碱性条件下加热搅拌,加入适量添加剂Na2CO3,形成铁氧体,重金属离子通过吸附、包裹、夹带的作用,取代铁氧体晶格中Fe2+或Fe3+的位置,形成复合铁氧体,然后固液分离,达到去除重金属离子的目的,但铁氧体法需要加热到70℃左右或更高,并且在空气中慢慢氧化,操作时间长,消耗能量多。
对于高COD污水的处理,混凝沉淀法、高级氧化法、吸附法等均有应用。混凝沉淀法主要是通过添加凝聚剂和絮凝剂来去除悬浮物和难降解大分子有机物,缺点是去除效果有限;高级氧化法(臭氧、Fenton试剂等)通过产生的强氧化性羟基自由基氧化降解有机物,缺点是臭氧的利用率较低,氧化能力不足,Fenton法氧化性能不稳定,产泥量大,出水铁离子增加色度等;吸附法(活性炭等)主要是通过吸附作用来去除有机物,缺点是运行费用较高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的无法同时去除污水中的重金属元素以及COD的问题,提供一种处理含重金属污水的方法与应用,该方法能够实现同步除去污水中的重金属元素,并降低污水的COD值,使得排出水的重金属元素含量达标,并且排出水的COD值降至400mg/L以下,满足企业后续生化处理进水水质要求。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种处理含重金属污水的方法,所述方法包括以下步骤:
步骤1:调节污水的pH值至5.8-8.0;
步骤2:将L-半胱氨酸、淀粉改性高分子聚合物、铁盐与阳离子聚丙烯酰胺加入至步骤1的产物中,进行混合反应;
步骤3:将步骤2得到的产物进行固液分离,得到固相絮体和分离出水;将所述固相絮体经浓缩后压滤,其中,得到的浓缩上清液压滤出水返回至步骤2;
步骤4:将所述分离出水进行电催化氧化处理,得到排出水。
本发明第二方面提供一种本发明所述的方法在处理含重金属污水的应用。
通过上述技术方案,本发明所提供的处理含重金属污水的方法及应用获得以下有益的技术效果:
本发明所提供污水的处理方法,通过L-半胱氨酸、淀粉改性高分子聚合物、铁盐以及阳离子聚丙烯酰胺相互配合,能够实现污水中的重金属元素以及COD的同步去除,此外,将处理得到的分离出水进一步进行电催化氧化处理,能够显著降低排出水中重金属元素的含量以及COD值,污水中重金属含量达标排放,符合GB31571-2015的规定;更进一步地,符合DB11/307-2013的规定,得到排出水能够满足后续生化处理单元进水水质的要求。
更进一步地,本发明所提供的方法,能够适用对于含重金属元素,COD在2000-8000mg/L的污水的处理,实现同步去除污水中的COD和重金属元素,经处理后得到的排出水具有低的COD值以及重金属元素含量,能够满足后续生化处理单元进水水质的要求。
更进一步地,本发明所提供的方法中,通过控制L-半胱氨酸、淀粉改性高分子聚合物、铁盐与阳离子聚丙烯酰胺与污水的混合顺序以及反应条件,能够进一步提高污水处理的效果,并将处理得到的排出水的COD值将至400mg/L以下。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供一种处理含重金属污水的方法,所述方法包括以下步骤:
步骤1:调节污水的pH值至5.8-8.0;
步骤2:将L-半胱氨酸、淀粉改性高分子聚合物、铁盐与阳离子聚丙烯酰胺加入至步骤1的产物中,进行混合反应;
步骤3:将步骤2得到的产物进行固液分离,得到固相絮体和分离出水;将所述固相絮体经浓缩后压滤,其中,得到的浓缩上清液压滤出水返回至步骤2;
步骤4:将所述分离出水进行电催化氧化处理,得到排出水。
根据本发明,所述重金属元素选自铅、汞、钴、镍、锰中的至少一种。
根据本发明,所述污水的COD值为1500mg/L以上,优选为2000-8000mg/L。
本发明中,通过对含重金属污水pH值进行精准调节、采用含有L-半胱氨酸、淀粉改性高分子聚合物、铁盐与阳离子聚丙烯酰胺的复配物进行混凝沉降,并配合电催化氧化反应,能够实现污水中有机物和重金属元素的同步去除,极大地简化了污水处理的工艺,并且经过处理的排出水中重金属元素的含量以及COD值显著降低,排出水的重金属元素含量达标,能够满足企业后续生化处理进水水质要求。
发明人研究发现,污水处理过程中,污水的pH值对污水处理的效果,特别是污水中重金属元素以及有机物的去除有重大的影响,本发明中,发明人通过大量的试验研究发现,调节污水的pH值至5.8-8.0时,特别地有利于复配物对污水中重金属元素以及有机物的去除,显著降低处理后的排出水中各重金属元素的含量,并降低COD值,并实现了重金属元素与有机物的同步去除。
根据本发明,采用碱性物质调节废水的pH值。
根据本发明,所述碱性物质选自氢氧化钙、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
根据本发明,所述淀粉改性高分子聚合物为淀粉-丙烯酰胺共聚物。
根据本发明,所述淀粉改性高分子聚合物中含有硫元素。
本发明中,采用淀粉和丙烯酰胺接枝共聚,并在接枝共聚物中引入硫,得到的淀粉改性高分子聚合物对污水中的重金属元素具有优异的吸附作用,将其与L-半胱氨酸、铁盐以及阳离子聚丙烯酰胺相互配合用于含重金属污水的处理时,能够显著提高对污水中重金属元素的去除,降低排出水中的重金属元素含量。
根据本发明,所述淀粉改性高分子聚合物的粘均分子量为60-200万,优选为80-140万。
根据本发明,所述淀粉改性高分子聚合物是按照下述方法制得的:
步骤a:在惰性气氛中,将淀粉和水混合,进行反应I;
步骤b:降温后,将硝酸铈铵的硝酸溶液与步骤a的产物混合,进行反应II后,加入丙烯酰胺,进行反应III;
步骤c:降温后,在碱性溶液中,将二硫化碳与步骤b的产物混合,进行反应IV;
步骤d:将步骤c的产物洗涤、干燥。
根据本发明,所述淀粉选自玉米淀粉、小麦淀粉和大豆淀粉中的至少一种。
根据本发明,所述硝酸铈铵的硝酸溶液的浓度为1.5-3.5mmol/L,优选为2-3mmol/L。
根据本发明,所述碱性溶液的浓度为0.1-0.3mol/L,优选为0.2-0.25mol/L。
根据本发明,所述碱性溶液选自氢氧化钠和/或氢氧化钾。
根据本发明,所述淀粉与所述水的重量比为1:(3-5)。
根据本发明,所述淀粉与所述硝酸铈铵的重量比为1:(0.1-0.2)。
根据本发明,所述淀粉与所述丙烯酰胺的重量比为1:(1-3),优选为1:(1.5-2)。
根据本发明,所述淀粉与所述二硫化碳的重量比为1:(0.8-1.2)。
根据本发明,反应I的反应条件包括:反应温度70-85℃,优选为75-80℃;反应时间为0.5-3h,优选为1-2h。
根据本发明,反应II的反应条件包括:反应温度50-65℃,优选为55-60℃;反应时间为5-20min,优选为10-15min;
根据本发明,反应III的反应条件包括:反应温度50-65℃,优选为55-60℃;反应时间为2-4h,优选为2.5-3h。
根据本发明,反应IV的反应条件包括:反应温度30-50℃,优选为35-45℃;反应时间为1-5h,优选为2-4h。
本发明中,所述丙烯酰胺采用滴加的方式加入,滴加时间为40-60min。
本发明中,采用乙醇进行所述洗涤。所述干燥的温度为50-60℃。
根据本发明,所述铁盐选自硫酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚硅酸铁和聚硅酸硫酸铁中的至少一种。
根据本发明,所述阳离子聚丙烯酰胺的阳离子度为20%-70%,优选为40%-60%。
本发明中,为了实现污水中重金属元素以及COD的同步去除,发明人对污水处理中,L-半胱氨酸、淀粉改性高分子聚合物、铁盐与阳离子聚丙烯酰胺的用量进行了研究,研究发现,当基于步骤1的产物的用量,L-半胱氨酸的用量为20-80mg/L,淀粉改性高分子聚合物的用量为40-100mg/L,铁盐的用量为800-2600mg/L,阳离子聚丙烯酰胺的用量为4-18mg/L时,能够实现污水中重金属元素以及COD的同步脱除,并且显著降低经处理得到的排出水中重金属元素的含量以及COD值。
更进一步地,当L-半胱氨酸的用量为50-80mg/L;淀粉改性高分子聚合物的用量为50-80mg/L;铁盐的用量为1000-2400mg/L;阳离子聚丙烯酰胺的用量为5-14mg/L时,对污水的处理效果更为优异,排出水中重金属元素的含量以及COD值进一步降低。
本发明中,为了进一步改善污水处理的效果,降低排出水中重金属元素的含量以及COD值,优选地,所述步骤2中将L-半胱氨酸和淀粉改性高分子聚合物、铁盐与阳离子聚丙烯酰胺依次加入步骤1得到的污水中,并分别进行第一反应、第二反应和第三反应。
具体的,将L-半胱氨酸和淀粉改性高分子聚合物加入步骤1的产物中,进行第一反应后,加入铁盐进行第二反应后,加入阳离子聚丙烯酰胺进行第三反应。
优选地,所述第一反应的条件包括:反应时间为2-20min,优选为4-15min。
优选地,所述第二反应的条件包括:反应时间为2-15min,优选为4-10min。
优选地,所述第三反应的条件包括:反应时间为2-10min,优选为4-8min。
根据本发明,所述固液分离的时间为3-20min,优选为5-15min。
根据本发明,所述电催化氧化反应的阳极材料为稀土掺杂钛基金属氧化物涂层电极,优选为Ti/PbO2-Dy、Ti/IrO2-Tm和Ti/RuO2-Yb中的至少一种;所述电催化氧化反应的阴极材料选自石墨、钛和镍中的至少一种。
本发明中,采用稀土掺杂钛基金属氧化物涂层电极作为电催化氧化反应的阳极,能够提升重金属元素和COD的去除效果,出水中重金属元素含量和COD值显著降低,满足后续生化处理工艺进水水质要求。
根据本发明,所述电催化氧化反应的电流密度为20-70mA/cm2,优选为30-60mA/cm2;反应时间为5-30min,优选为8-15min。
本发明第二方面提供一种本发明所述的方法在处理含重金属污水的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中,水中重金属元素的含量和COD值分别按照HJ 700-2014、HJ 694-2014、HJ550-2009、HJ 828-2017的规定测得;pH值采用pH计测得。
淀粉改性高分子聚合物A1-A3:按照下述制备例制得,具体的制备条件以及淀粉改性高分子聚合物的粘均分子量如表1所示。
实施例以及对比例中其他原料均为市售品。
制备例
按照下述方法制备淀粉改性高分子聚合物,分别制得淀粉改性高分子聚合物A1-A3。
步骤a:在装有温度计、冷凝管、搅拌器和滴液漏斗的四口烧瓶中,加入玉米淀粉和水,在氮气保护下搅拌,进行反应I;
步骤b:降温至50-65℃,加入硝酸铈铵的硝酸溶液进行反应II;再滴加丙烯酰胺,进行保温反应III,停止通氮气;
步骤c:降温至30-50℃,在碱性溶液存在下,加入二硫化碳进行反应IV;
步骤d:将产物用乙醇多次洗涤,60℃下干燥即得产品。
表1
实施例1
(1)在污水调节池调节污水pH值至8.0;
(2)污水自流入反应池,L-半胱氨酸按每L污水60mg、淀粉改性高分子聚合物A1按每L污水80mg进行投加,搅拌反应15min后,按每L污水2400mg加入硫酸铁,搅拌反应10min后按每L污水14mg加阳离子度为60%的阳离子聚丙烯酰胺,继续搅拌反应8min;
(3)混合液流入沉淀池进行固液分离,停留时间为15min,絮体浓缩后压滤,填埋,絮体浓缩上清液及压滤出水回流至反应池;
(4)沉淀池出水进入电催化氧化反应池,其中,阳极板为Ti/PbO2-Dy,阴极板为石墨,电流密度为60mA/cm2,时间为15min。
分析经上述步骤处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
实施例2
(1)在污水调节池调节污水pH值至5.8;
(2)污水自流入反应池,L-半胱氨酸按每L污水30mg、淀粉改性高分子聚合物A1按每L污水50mg进行投加,搅拌反应4min后,按每L污水1000mg加入氯化铁,搅拌反应4min后按每L污水5mg加阳离子度为40%的阳离子聚丙烯酰胺,继续搅拌反应4min;
(3)混合液流入沉淀池进行固液分离,停留时间为5min,絮体浓缩后压滤,填埋,絮体浓缩上清液及压滤出水回流至反应池;
(4)沉淀池出水进入电催化氧化反应池,其中,阳极板为Ti/IrO2-Tm,阴极板为钛,电流密度为30mA/cm2,时间为8min。
分析经上述步骤处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
实施例3
(1)在污水调节池调节污水pH值至6.9;
(2)污水自流入反应池,L-半胱氨酸按每L污水45mg、淀粉改性高分子聚合物A1按每L污水65mg进行投加,搅拌反应9min后,按每L污水1700mg加入聚合硫酸铁,搅拌反应7min后按每L污水9mg加阳离子度为50%的阳离子聚丙烯酰胺,继续搅拌反应6min;
(3)混合液流入沉淀池进行固液分离,停留时间为10min,絮体浓缩后压滤,填埋,絮体浓缩上清液及压滤出水回流至反应池;
(4)沉淀池出水进入电催化氧化反应池,其中,阳极板为Ti/RuO2-Yb,阴极板为镍,电流密度为45mA/cm2,时间为11min。
分析经上述步骤处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
实施例4
(1)在污水调节池调节污水pH值至7.5;
(2)污水自流入反应池,L-半胱氨酸按每L污水52mg、淀粉改性高分子聚合物A1按每L污水72mg进行投加,搅拌反应12min后,按每L污水2000mg加入聚合氯化铁,搅拌反应8min后按每L污水12mg加阳离子度为50%的阳离子聚丙烯酰胺,继续搅拌反应7min;
(3)混合液流入沉淀池进行固液分离,停留时间为12min,絮体浓缩后压滤,填埋,絮体浓缩上清液及压滤出水回流至反应池;
(4)沉淀池出水进入电催化氧化反应池,其中,阳极板为Ti/PbO2-Dy,阴极板为石墨,电流密度为53mA/cm2,时间为13min。
分析经上述步骤处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
实施例5
(1)在污水调节池调节污水pH值至6.3;
(2)污水自流入反应池,L-半胱氨酸按每L污水37mg、淀粉改性高分子聚合物A1按每L污水56mg进行投加,搅拌反应7min后,按每L污水1300mg加入聚硅酸铁,搅拌反应6min后按每L污水7mg加阳离子度为50%的阳离子聚丙烯酰胺,继续搅拌反应5min;
(3)混合液流入沉淀池进行固液分离,停留时间为7min,絮体浓缩后压滤,填埋,絮体浓缩上清液及压滤出水回流至反应池;
(4)沉淀池出水进入电催化氧化反应池,其中,阳极板为Ti/IrO2-Tm,阴极板为钛,电流密度为38mA/cm2,时间为10min。
分析经上述步骤处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
实施例6
(1)在污水调节池调节污水pH值至7.2;
(2)污水自流入反应池,L-半胱氨酸按每L污水70mg、淀粉改性高分子聚合物A1按每L污水90mg进行投加,搅拌反应18min后,按每L污水2500mg加入聚硅酸硫酸铁,搅拌反应13min后按每L污水16mg加阳离子度为70%的阳离子聚丙烯酰胺,继续搅拌反应9min;
(3)混合液流入沉淀池进行固液分离,停留时间为17min,絮体浓缩后压滤,填埋,絮体浓缩上清液及压滤出水回流至反应池;
(4)沉淀池出水进入电催化氧化反应池,其中,阳极板为Ti/RuO2-Yb,阴极板为镍,电流密度为65mA/cm2,时间为20min。
分析经上述步骤处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
实施例7
(1)在污水调节池调节污水pH值至6.6;
(2)污水自流入反应池,L-半胱氨酸按每L污水25mg、淀粉改性高分子聚合物A1按每L污水45mg进行投加,搅拌反应3min后,按每L污水900mg加入硫酸铁,搅拌反应3min后按每L污水4mg加阳离子度为30%的阳离子聚丙烯酰胺,继续搅拌反应3min;
(3)混合液流入沉淀池进行固液分离,停留时间为4min,絮体浓缩后压滤,填埋,絮体浓缩上清液及压滤出水回流至反应池;
(4)沉淀池出水进入电催化氧化反应池,其中,阳极板为Ti/PbO2-Dy,阴极板为石墨,电流密度为25mA/cm2,时间为6min。
分析经上述步骤处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
实施例8
按照实施例1的方式进行,唯一改变的是将步骤(4)中电催化氧化阳极板替换为Ti/PbO2。处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
实施例9
按照实施例1的方式进行,唯一改变的是将步骤(1)中采用淀粉改性高分子聚合物A2代替A1。处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
实施例10
按照实施例1的方式进行,唯一改变的是将步骤(1)中采用淀粉改性高分子聚合物A3代替A1。处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
对比例1
按照实施例2的方式进行,不同的是,步骤(1)中将污水的pH值调至8.2,步骤(2)中不添加L-半胱氨酸和淀粉改性高分子聚合物A1。处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
对比例2
按照实施例1的方式进行,不同的是,步骤(1)中将污水的pH值调至5.6,步骤(2)中不添加L-半胱氨酸和淀粉改性高分子聚合物A1。处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
对比例3
按照实施例1的方式进行,唯一改变的是步骤(2)中不投加L-半胱氨酸和淀粉改性高分子聚合物。处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
对比例4
按照实施例1的方式进行,唯一改变的是将步骤(2)中硫酸铁替换为聚合氯化铝。处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
对比例5
按照实施例1的方式进行,唯一改变的是将步骤(2)中阳离子聚丙烯酰胺替换为阴离子聚丙烯酰胺。处理后出水的重金属含量和COD值如表2所示。
表2
由表2可知,含重金属污水经本发明所述方法处理后,污水中的重金属元素和有机物同步被去除,排出水中的重金属元素含量以及COD值均显著降低。
更进一步地,采用本发明所提供的L-半胱氨酸、淀粉改性高分子聚合物、铁盐与阳离子聚丙烯酰胺复配物进行混凝沉降,并配合电催化氧化处理,能够进一步降低污水中重金属元素以及有机物的含量,使得排出水中的重金属元素达标排放,COD降至400mg/L以下,满足后续生化处理工艺进水水质要求。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种处理含重金属污水的方法,所述方法包括以下步骤:
步骤1:调节污水的pH值至5.8-8;
步骤2:将L-半胱氨酸、淀粉改性高分子聚合物、铁盐与阳离子聚丙烯酰胺加入至步骤1的产物中,进行混合反应;
步骤3:将步骤2得到的产物进行固液分离,得到固相絮体和分离出水;将所述固相絮体经浓缩后压滤,其中,得到的浓缩上清液压滤出水返回至步骤2;
步骤4:将所述分离出水进行电催化氧化处理,得到排出水。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述重金属元素选自铅、汞、钴、镍、锰中的至少一种;
优选地,所述污水的COD值为1500mg/L以上,优选为2000-8000mg/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤1中,采用碱性物质调节污水的pH值;
优选地,所述碱性物质选自氢氧化钙、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述淀粉改性高分子聚合物为淀粉-丙烯酰胺共聚物;优选地,所述淀粉改性高分子聚合物中含有硫元素;
优选地,所述淀粉改性高分子聚合物的粘均分子量为60-200万,优选为80-140万;
优选地,所述铁盐选自硫酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚硅酸铁和聚硅酸硫酸铁中的至少一种;
优选地,所述阳离子聚丙烯酰胺的阳离子度为20%-70%,优选为40%-60%。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述淀粉改性高分子聚合物是按照下述方法制得的:
步骤a:在惰性气氛中,将淀粉和水混合,进行反应I;
步骤b:降温后,将硝酸铈铵的硝酸溶液与步骤a的产物混合,进行反应II后,加入丙烯酰胺,进行反应III;
步骤c:降温后,在碱性溶液中,将二硫化碳与步骤b的产物混合,进行反应IV;
步骤d:将步骤c的产物洗涤、干燥。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法,其中,步骤2中,基于步骤1的产物的用量,所述L-半胱氨酸的用量为20-80mg/L,优选为50-80mg/L;
优选地,所述淀粉改性高分子聚合物的用量为40-100mg/L,优选为50-80mg/L;
优选地,所述铁盐的用量为800-2600mg/L,优选为1000-2400mg/L;
优选地,所述阳离子聚丙烯酰胺的用量为4-18mg/L,优选为5-14mg/L。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法,其中,所述步骤2优选为:将L-半胱氨酸和淀粉改性高分子聚合物、铁盐与阳离子聚丙烯酰胺依次加入步骤1得到的产物中,并分别进行第一反应、第二反应和第三反应;
优选地,所述第一反应的条件包括:反应时间为2-20min,优选为4-15min;
优选地,所述第二反应的条件包括:反应时间为2-15min,优选为4-10min;
优选地,所述第三反应的条件包括:反应时间为2-10min,优选为4-8min。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法,其中,所述固液分离的时间为3-20min,优选为5-15min。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法,其中,所述电催化氧化反应的阳极材料为稀土掺杂钛基金属氧化物涂层电极,优选为Ti/PbO2-Dy、Ti/IrO2-Tm和Ti/RuO2-Yb中的至少一种;
优选地,所述电催化氧化反应的阴极材料选自石墨、钛和镍中的至少一种;
优选地,所述电催化氧化反应的电流密度为20-70mA/cm2,优选为30-60mA/cm2;反应时间为5-30min,优选为8-15min。
10.一种权利要求1-9中任意一项所述的方法在处理含重金属污水中的应用。
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN115057552A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-09-16 | 先导薄膜材料有限公司 | 一种低浓度硝酸铵废水浓缩方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104649398A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-05-27 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 有机高分子重金属螯合絮凝剂及其制备方法和应用 |
WO2018095124A1 (zh) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种焦化废水深度处理脱碳脱色脱氰的方法及系统 |
CN109020070A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-18 | 广东海瑞环保科技有限公司 | 抗氧化剂生产废水的处理方法 |
CN109621921A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-16 | 刘华 | 一种污水处理用类球状复合吸附剂 |
-
2019
- 2019-10-21 CN CN201911002259.9A patent/CN112759107B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104649398A (zh) * | 2015-02-12 | 2015-05-27 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 有机高分子重金属螯合絮凝剂及其制备方法和应用 |
WO2018095124A1 (zh) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种焦化废水深度处理脱碳脱色脱氰的方法及系统 |
CN109020070A (zh) * | 2018-08-23 | 2018-12-18 | 广东海瑞环保科技有限公司 | 抗氧化剂生产废水的处理方法 |
CN109621921A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-04-16 | 刘华 | 一种污水处理用类球状复合吸附剂 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刁静茹: "高分子重金属絮凝剂SSXA的制备与性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库(工程科技I辑)》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115057552A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-09-16 | 先导薄膜材料有限公司 | 一种低浓度硝酸铵废水浓缩方法 |
CN115057552B (zh) * | 2022-06-23 | 2023-06-02 | 先导薄膜材料有限公司 | 一种低浓度硝酸铵废水浓缩方法 |
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