一種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑及其使用方法。該復(fù)合脫色絮凝劑是由脫色劑、吸附劑、絮凝劑和助凝劑組成。脫色劑為陽離子聚電解質(zhì)，絮凝劑為聚丙烯酰胺，吸附劑為粉末活性炭和硅藻土，助凝劑為可溶性稀土鹽類。使用方法為：調(diào)整電鍍廢水的pH為5～9，再投加可溶性稀土鹽和陽離子聚電解質(zhì)，攪拌，混合均勻后再投加活性炭和硅藻土，攪拌，再投加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的聚丙烯酰胺溶液，慢速攪拌1分鐘，靜置10-15分鐘。本發(fā)明的復(fù)合脫色絮凝劑制備簡單，使用方便，沉降速度快，應(yīng)用于電鍍廢水的脫色絮凝處理，CODcr的去除率和脫色率都較高，在其他工業(yè)廢水的處理方面也具有良好的推廣價(jià)值。
【專利說明】—種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電鍍廢水是指電鍍工廠或車間在生產(chǎn)過程中排出的廢水和廢液，主要由鍍件漂洗水、廢槽液、設(shè)備冷卻水和沖洗地面水等組成。電鍍廢水的水質(zhì)會因生產(chǎn)工藝的差別而有所差異。印染廢水中的最主要的污染物是重金屬離子，如鉻、鎳、鎘等，大部分重金屬離子以簡單的陽離子形態(tài)存在，也有部分以酸根陰離子形式或者復(fù)雜的絡(luò)合陰離子形式存在，另外電鍍廢水中一般含有毒的有機(jī)添加劑，如氰。電鍍廢水多有毒，危害較大，電鍍廢水中含有鉻鋅、銅、鎘，鉛、鎳等重金屬離子以及酸、堿、氰化物等具有很大毒性的污染物。重金屬會對人體的多臟器引起病變，如鎘可使腎臟發(fā)生病變，并會引起痛痛病。六價(jià)鉻可引起肺癌、腸胃道疾病和貧血，并會在骨、脾和肝臟內(nèi)蓄積，氰則會可引起人畜急性中毒，致死，低濃度長期作用也能造成慢性中毒。因此，電鍍廢水必須經(jīng)過嚴(yán)格處理，控制排放。
[0003]目前電鍍廢水處理的主要方法:化學(xué)沉淀法、離子交換法、RO膜處理法、電解法、生物法、紫外線處理、蒸發(fā)法等等，一般需要是幾種方法聯(lián)合處理才能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，這些方法存在工藝復(fù)雜、能耗大、成本高、占地面積大、運(yùn)行管理困難等問題。物理化學(xué)處理技術(shù)中絮凝是電鍍廢水處理過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其效果好壞往往決定后續(xù)流程的運(yùn)行工況，最終出水質(zhì)量以及運(yùn)行成本，因此高效絮凝劑的研制成為電鍍廢水處理工程中的研究重點(diǎn)。
[0004]傳統(tǒng)的化學(xué)混凝工藝包括凝聚與絮凝，是在污水中加入無機(jī)或有機(jī)絮凝劑，并通過壓縮雙電層吸附與架橋作用，卷掃網(wǎng)的捕捉來完成對污水中懸浮物及膠體類非溶解性物質(zhì)的脫穩(wěn)凝聚，然后在后續(xù)工藝中去除，但對溶解性雜質(zhì)如有機(jī)污染物，傳統(tǒng)的絮凝處理效果對電鍍廢水的脫色和絮凝處理方面，效果并不理想。因此，在高分子絮凝劑中加入助劑以提高其沉降性能和脫色性能是目前絮凝劑研制的一個(gè)重要方向。單純的聚丙烯酰胺高分子絮凝劑在吸附、脫色方面較差，因此考慮在聚丙烯酰胺絮凝劑中引入高效的脫色劑、吸附劑和助凝劑，以吸附作用和絮凝作用互補(bǔ)，復(fù)合得到具有較強(qiáng)的吸附和絮凝能力的高效吸附絮凝劑。作為脫色劑的聚二烯丙基二甲基氯化銨為強(qiáng)陽離子聚電解質(zhì)，水解穩(wěn)定性好，對PH值變化不敏感，在水處理中，既有強(qiáng)電中和作用，又有吸咐架橋作用，因此具有良好的絮凝沉降性能，在脫色、殺藻、去除有機(jī)物等方面也有明顯效果。作為吸附劑的粉末活性炭和硅藻土都具有多孔性、密度低、化學(xué)性能穩(wěn)定、比表面積大，吸附性能良好的特點(diǎn)，已作為高效吸附劑在凈水方面應(yīng)用普遍，兩者的相互配合更提高了吸附效果。此外，稀土元素具有特殊的外層電子結(jié)構(gòu)(4f)，4f有7個(gè)后備價(jià)電子軌道具有成鍵能力，在絮凝過程中形成類似化學(xué)鍵的反應(yīng)，可以增強(qiáng)吸附和絮凝效果，加速沉降分離。
[0005]據(jù)這一機(jī)理，本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于把聚丙烯酰胺高分子絮凝劑和脫色劑、吸附劑相結(jié)合，再與稀土元素復(fù)配得到了兼具吸附和絮凝作用的用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑，不僅可以加快絮凝沉降速度，而且提高了 CODcr去除率和脫色率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提供一種制備簡單，使用方便，沉降速度快，CODcr的去除率和脫色率高的用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑及其使用方法。
[0007]—種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑，其特征在于，所述復(fù)合脫色絮凝劑由脫色劑、吸附劑、絮凝劑和助凝劑復(fù)合而成，其中:脫色劑為陽離子聚電解質(zhì)，絮凝劑為聚丙烯酰胺，吸附劑為粉末活性炭和硅藻土，助凝劑為可溶性稀土鹽類。
[0008]所述復(fù)合脫色絮凝劑的各組分質(zhì)量配比為:陽離子聚電解質(zhì):粉末活性炭:硅藻土:可溶性稀土鹽:聚丙烯酰胺=200~600: 200~600: 50~150: 5~50:1。
[0009]所述的陽離子聚電解質(zhì)為25°C時(shí)粘度3000~10000 cps的聚二甲基二烯丙基氯化銨。
[0010]所述的粉末活性炭的粒徑為200目以下。
[0011]所述的硅藻土的粒徑為200目以下。
[0012]所述的可溶性稀土鹽類為鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、欽、鉺、銩、鐿、镥、鈧、釔的硝酸鹽、硫酸鹽或鹽酸鹽中的一種或其組合。[0013]一種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑的使用方法，其特征在于，包括如下步驟:先調(diào)整電鍍廢水的pH為5~9，再按照I升廢水量先投加25~250毫克可溶性稀土鹽和1000^3000 mg陽離子聚電解質(zhì)，快速攪拌30秒，混合均勻后再投加1000~3000毫克活性炭和150~450毫克硅藻土，快速攪拌30秒，再投加I~2毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的聚丙烯酰胺溶液，慢速攪拌I分鐘，靜置10-15分鐘。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明的高效復(fù)合脫色絮凝劑，在高分子絮凝劑的基礎(chǔ)上，采用陽離子聚電解質(zhì)作為脫色劑，粉末活性炭和硅藻土作為吸附劑，稀土元素作為助凝劑，兼具了吸附、脫色和絮凝的功能，顯著改進(jìn)絮凝效果，藥劑投加量少，對電鍍廢水的處理效率高，且制備工藝簡單，原料豐富，成本低；
本發(fā)明的復(fù)合脫色絮凝劑不僅可用于電鍍廢水的處理，還可用于其他類型的工業(yè)廢水及重污染的自然水體的凈化，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
[0016]實(shí)施例1:
對含有鉻離子的模擬廢水(以重鉻酸鉀配制)的進(jìn)行處理:
首先調(diào)整模擬電鍍廢水的pH為5~9，再按照I升模擬廢水量中先投加25 mg硝酸鑭和1000 mg 二甲基二烯丙基氯化銨，快速攪拌30秒，混合均勻后再投加1000 mg活性炭和200 mg硅藻土，快速攪拌30秒，再投加ImL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的聚丙烯酰胺溶液，慢速攪拌I分鐘，靜置10分鐘，測定絮體沉降時(shí)間為5分鐘，脫色率為99.3%。[0017]實(shí)施例2:
對含有鎳離子的模擬廢水(以硝酸鎳配制)的進(jìn)行處理:
首先調(diào)整模擬電鍍廢水的pH為5~9，再按照I升模擬廢水量中先投加50 mg硝酸鈰和1500 mg 二甲基二烯丙基氯 化銨，快速攪拌30秒，混合均勻后再投加1500 mg活性炭和200 mg硅藻土，快速攪拌30秒，再投加ImL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的聚丙烯酰胺溶液，慢速攪拌I分鐘，靜置10分鐘，測定絮體沉降時(shí)間為4分鐘，脫色率為99.5%。
[0018]實(shí)施例3:
對江蘇某電鍍廠的實(shí)際電鍍廢水進(jìn)行處理:
首先調(diào)整電鍍廢水的pH為5~9，再按照I升模擬廢水量中先投加25 mg硝酸鑭和25mg硝酸鈰，2000 mg 二甲基二烯丙基氯化銨，快速攪拌30秒，混合均勻后再投加2000 mg活性炭和250 mg硅藻土，快速攪拌30秒，再投加1.5 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的聚丙烯酰胺溶液，慢速攪拌I分鐘，靜置10分鐘，測定絮體沉降時(shí)間為6分鐘，CODcr去除率為85.8%，脫色率為99.6%。
[0019]實(shí)施例4:
對江蘇某電鍍廠的實(shí)際電鍍廢水進(jìn)行處理:
首先調(diào)整電鍍廢水的pH為5~9，再按照I升模擬廢水量中先投加100 mg硝酸鈰，2500mg 二甲基二烯丙基氯化銨,快速攪拌30秒,混合均勻后再投加2000 mg活性炭和500 mg娃藻土，快速攪拌30秒，再投加2 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的聚丙烯酰胺溶液，慢速攪拌I分鐘，靜置10分鐘，測定絮體沉降時(shí)間為8分鐘，CODcr去除率為86.1%，脫色率為99.9%。
【權(quán)利要求】
1.一種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑，其特征在于，所述復(fù)合脫色絮凝劑由脫色劑、吸附劑、絮凝劑和助凝劑復(fù)合而成，其中:脫色劑為陽離子聚電解質(zhì)，絮凝劑為聚丙烯酰胺，吸附劑為粉末活性炭和硅藻土，助凝劑為可溶性稀土鹽類。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑，其特征在于，所述復(fù)合脫色絮凝劑的各組分質(zhì)量配比為:陽離子聚電解質(zhì):粉末活性炭:硅藻土:可溶性稀土鹽:聚丙烯酰胺=200~600: 200~600: 50~150: 5~50:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑，其特征在于，所述的陽離子聚電解質(zhì)為25°C時(shí)粘度3000~10000 cps的聚二甲基二烯丙基氯化銨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑，其特征在于，所述的粉末活性炭的粒徑為200目以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑，其特征在于，所述的硅藻土的粒徑為200目以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑，其特征在于，所述的可溶性稱土鹽類為倆、鋪、譜、欽、銀、紅、箱、禮、鋪、摘、欽、輯、錢、鏡、錯(cuò)、銳、?乙的硝Ife鹽、硫Ife鹽或鹽酸鹽中的一種或其組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求 1至6任意一項(xiàng)所述一種用于電鍍廢水的復(fù)合脫色絮凝劑的使用方法，其特征在于，包括如下步驟:先調(diào)整電鍍廢水的pH為5~9，再按照I升廢水量先投加25~250毫克可溶性稀土鹽和100(T3000 mg陽離子聚電解質(zhì)，快速攪拌30秒，混合均勻后再投加1000~3000毫克活性炭和150~450毫克硅藻土，快速攪拌30秒，再投加I~2毫升質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的聚丙烯酰胺溶液，慢速攪拌I分鐘，靜置10-15分鐘。
【文檔編號】C02F103/16GK103663637SQ201310608070
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】董亞梅, 王婷, 劉爽, 趙昆峰, 金彩虹, 何丹農(nóng) 申請人:上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司