本發(fā)明涉及一種電爐渣在制備含鉛污水處理劑中的用途。
背景技術(shù)：
：蓄電池、電鍍、顏料、橡膠、農(nóng)藥、燃料等制造業(yè)需要大量的鉛原料，隨著而生的大量含鉛廢水的處理成為難題，特別是電池、鉛板制作、電鍍等行業(yè)中產(chǎn)生的含鉛廢水往往具有較低的pH值。這些廢水若不經(jīng)處理排放到自然環(huán)境中，會對土壤及地下水源帶來嚴(yán)重的污染，從而影響到動植物生長和人體健康。目前，針對鉛廢水的處理方法主要是根據(jù)其離子形態(tài)來設(shè)計(jì)的，主要有吸附法、沉淀法、電解法和離子交換法。吸附法主要是利用化學(xué)或生物吸附材料將鉛離子吸附在材料的表面，從而去除水中的鉛離子，如活性炭、凹凸棒土、沸石等，但吸附材料容易受環(huán)境影響，對廢水的pH值、離子濃度、其他雜質(zhì)離子比較敏感，吸附性能雖高，但價格昂貴且不穩(wěn)定。電解法主要是利用重金屬離子在陰極表面得到電子而被還原為金屬，這種方法簡單且占地面積小，可直接回收重金屬，但其耗能高的特點(diǎn)一直制約其發(fā)展。離子交換法主要是利用交換樹脂來去除廢水中的鉛離子，但其維護(hù)成本高且投資額較高。沉淀法是目前較為普遍使用的方法，主要是利用氫氧化物、硫化物、碳酸鹽幾種藥劑來沉淀鉛離子，如石灰、氫氧化鈉、磷酸鹽、純堿等。沉淀法受pH值的影響比較大，需調(diào)節(jié)好溶液的pH值，控制好pH值是沉淀法的關(guān)鍵。針對上述問題，找到一種簡單易行的含鉛廢水處理技術(shù)與藥劑迫在眉睫。電爐渣是電爐煉鋼過程中排出的典型固體廢物，主要利用途徑是粉磨或?；笞鳛樗嘣?、筑路材料、地基回填材料以及一些磚制品、混凝土制品等。在水體的氮磷吸附方面也有一定的實(shí)驗(yàn)研究。由于電爐渣綜合利用技術(shù)還比較狹窄，需求一種更高效、簡單的利用途徑勢在必行。如果能夠在環(huán)境治理領(lǐng)域得以應(yīng)用，更是一種變廢為寶的最佳途徑。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種含鉛污水處理劑及其應(yīng)用，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中含鉛污水處理方法的不足，同時一種使得電爐渣變廢為寶的途徑。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種電爐渣在制備含鉛污水處理劑中的用途。所述電爐渣還包括以下技術(shù)特征中的任意一種或幾種：(1)MgO的含量為5％～10％；(2)CaO的含量為30％～40％；(3)電爐渣的粒徑小于等于5目。本發(fā)明的另一方面還提供了一種種含鉛污水處理劑，所述含鉛污水處理劑包括電爐渣。優(yōu)選地，所述電爐渣為煉鋼電爐渣。優(yōu)選地，電爐渣還包括以下特征中的任意一種或幾種：(1)MgO的含量為5％～10％；(2)CaO的含量為30％～40％；(3)電爐渣的粒徑小于等于5目。典型的電爐渣主要含有8％-10％二氧化硅(Si02)，5％-10％的氧化鎂(MgO)，30％-40％的氧化鈣(CaO)，0.5％-1％的單質(zhì)鐵，25％-35％的氧化鐵(FeO、Fe2O3)，以及少量的P205、Al2O3以及硫化物等，電爐渣內(nèi)各種化學(xué)成分主要的存在形態(tài)有碳酸鹽、硅酸鹽以及氧化物。MgO和CaO能夠水解生成OH-，顯著提高水體的pH，與Pb(II)生成Pb(OH)2。本發(fā)明的另一個方面提供了含鉛污水處理劑用于處理含鉛污水的用途。本發(fā)明的另一個方面提供了水處理方法，將上述權(quán)利要求所述的含鉛污水處理劑與含鉛污水混合反應(yīng)。優(yōu)選地，當(dāng)含鉛污水中鉛的濃度大于等于50mg/L時，所述電爐渣的使用量大于2.5g/L。優(yōu)選地，當(dāng)含鉛污水中鉛的濃度大于等于100mg/L時，所述電爐渣的使用量大于等于10g/L。優(yōu)選地，當(dāng)含鉛污水中鉛的濃度大于等于200mg/L時，所述電爐渣的使用量大于等于30g/L。優(yōu)選地，所述含鉛污水處理劑與污水混合后反應(yīng)的時間為3～6小時。優(yōu)選地，所述含鉛污水和含鉛污水處理劑混合反應(yīng)后在污水中加酸。優(yōu)選地，所述酸為硫酸。如上所述，本發(fā)明的含鉛污水處理劑，具有以下有益效果：1)本發(fā)明利用電爐渣氧化鈣與氧化鎂堿性的特點(diǎn)，顯著降低廢水中的鉛離子，同時較少調(diào)節(jié)廢水pH的步驟和藥劑，大大節(jié)約成本；2)本發(fā)明采用的電爐渣具有碳酸鹽和硅酸鹽物質(zhì)的成分，碳酸鹽物質(zhì)可以與鉛離子生成碳酸碳酸鹽態(tài)的重金屬，沉淀一部分鉛離子。同時電爐渣中的硅酸鹽在水溶液的作用下可有一定量的水解反應(yīng)，生成的硅酸鹽凝膠具有較大的表面積，可與鉛離子產(chǎn)生吸附和共沉淀作用，顯著降低污水中的鉛離子。較細(xì)的電爐渣還具有一定的孔結(jié)構(gòu)，能夠吸附重金屬離子，此外電爐渣比重大的特點(diǎn)也可以以較快的速度沉淀于底部，固液分離過程簡單，成本低廉；3)本發(fā)明對鉛離子的濃度和原始廢水的pH具有廣泛的適用性，可處理濃度在50-500mg/l，pH在5-10的鉛廢水，具有理想的去除效果，所處理的廢水可滿足GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求；4)本發(fā)明具有反應(yīng)速度快、流程短的特點(diǎn)，反應(yīng)基本在3個小時內(nèi)可結(jié)束，大大縮短了治理過程，增加治理能力；5)本發(fā)明采用常見的工業(yè)廢棄物電路渣作為治理藥劑，屬于廢棄物的再生利用，具有良好的社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益；6)采用本發(fā)明處理含鎳污水之后還可以回收電爐和沉淀物，達(dá)到再利用的目的，尤其是回收物中還含有金屬。具體實(shí)施方式以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。須知，下列實(shí)施例中未具體注明的工藝設(shè)備或裝置均采用本領(lǐng)域內(nèi)的常規(guī)設(shè)備或裝置。此外應(yīng)理解，本發(fā)明中提到的一個或多個方法步驟并不排斥在所述組合步驟前后還可以存在其他方法步驟或在這些明確提到的步驟之間還可以插入其他方法步驟，除非另有說明；還應(yīng)理解，本發(fā)明中提到的一個或多個設(shè)備/裝置之間的組合連接關(guān)系并不排斥在所述組合設(shè)備/裝置前后還可以存在其他設(shè)備/裝置或在這些明確提到的兩個設(shè)備/裝置之間還可以插入其他設(shè)備/裝置，除非另有說明。而且，除非另有說明，各方法步驟的編號僅為鑒別各方法步驟的便利工具，而非為限制各方法步驟的排列次序或限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容的情況下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。實(shí)施例1采用煉鋼電爐渣作為含鉛污水處理劑，鉛廢水中鉛濃度為200mg/l。測得電爐渣中MgO的含量為8％，電爐渣中CaO的含量為30％，粒徑為5目。利用人工撒入含鉛污水中，電爐渣的使用量為7.5g/L。反應(yīng)時間為3小時，反應(yīng)完全后在污水中加入稀硫酸，測得污水的pH為7后方排放。實(shí)施例2電爐渣的使用量為10g/L，其他與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3電爐渣的使用量為15g/L，其他與實(shí)施例1相同。實(shí)施例4電爐渣的使用量為20g/L，其他與實(shí)施例1相同。實(shí)施例5電爐渣的使用量為25g/L，其他與實(shí)施例1相同。實(shí)施例6電爐渣的使用量為30g/L，其他與實(shí)施例1相同。實(shí)施例7電爐渣的使用量為35g/L，其他與實(shí)施例1相同。表1電爐渣的使用量對去除率的影響由實(shí)施例1-7的清楚結(jié)果見表1，表明向鉛污染廢水中摻入一定量的電爐渣(寶鋼廠內(nèi)生產(chǎn))基本能夠去除污水中的鉛離子，隨著添加量的增加處理效果進(jìn)一步提升，當(dāng)添加量達(dá)到30g/L后處理后的廢水指標(biāo)能夠滿足GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。廢水中的重金屬浸出濃度采用ICP-MS(美國產(chǎn)安捷倫7700型)進(jìn)行測定。實(shí)施例8采用煉鋼電爐渣作為含鉛污水處理劑，鉛廢水中鉛濃度為100mg/l，pH為2。測得電爐渣中MgO的含量為10％，電爐渣中CaO的含量為40％，粒徑為4目。利用人工撒入含鉛污水中，電爐渣的使用量為10g/L。反應(yīng)時間為6小時，反應(yīng)完全后在污水中加入稀硫酸，測得污水的pH為7后方排放。實(shí)施例9鉛廢水的pH為3,其他與實(shí)施例8相同。實(shí)施例10鉛廢水的pH為4,其他與實(shí)施例8相同。實(shí)施例11鉛廢水的pH為5,其他與實(shí)施例8相同。實(shí)施例12鉛廢水的pH為6,其他與實(shí)施例8相同。實(shí)施例13鉛廢水的pH為7,其他與實(shí)施例8相同。表2廢水原始pH對去除率的影響原始pH234567去除率(％)82.495.8594.9792.9491.9690.4反應(yīng)后pH5.519.419.489.469.499.51實(shí)施例8-13的清楚結(jié)果見表2，表明電爐渣處理鉛廢水對原始廢水的pH和濃度都具有廣泛的適用性，pH在2-7的鉛廢水均具有良好的效果，水體pH采用pH計(jì)測定，pH計(jì)為上海賽伯樂儀器有限公司銷售的MP511型系列精密酸度計(jì)/PH計(jì)。實(shí)施例14采用煉鋼電爐渣作為含鉛污水處理劑，鉛廢水中鉛濃度為50mg/l，pH為4。測得電爐渣中MgO的含量為5％，電爐渣中CaO的含量為30％，粒徑為4目。利用人工撒入含鉛污水中，電爐渣的使用量為2.5g/L。反應(yīng)時間為3小時，反應(yīng)完全后在污水中加入稀硫酸，測得污水的pH為7后方排放。實(shí)施例15鉛廢水的濃度為100mg/l，其他與實(shí)施例14相同。實(shí)施例16鉛廢水的濃度為200mg/l，其他與實(shí)施例14相同。實(shí)施例17鉛廢水的濃度為300mg/l，其他與實(shí)施例14相同。實(shí)施例18鉛廢水的濃度為400mg/l，其他與實(shí)施例14相同。實(shí)施例19鉛廢水的濃度為500mg/l，其他與實(shí)施例14相同。表3溶液原始濃度對去除率的影響實(shí)施例14-19的去除率見表3，可見，電爐渣處理鉛廢水對原始廢水的濃度都具有廣泛的適用性，對鉛離子濃度在50-500mg/l內(nèi)具有很好的去除效果。實(shí)施例20采用煉鋼電爐渣作為含鉛污水處理劑，鉛廢水濃度為200mg/l，pH為4。測得電爐渣中MgO的含量為7％，電爐渣中CaO的含量為35％，粒徑為4目。利用人工撒入含鉛污水中，電爐渣的使用量為30g/L。反應(yīng)時間為1分鐘，反應(yīng)完全后在污水中加入稀硫酸，測得污水的pH為7后方排放。實(shí)施例21反應(yīng)時間為3分鐘，其他與實(shí)施例20相同。實(shí)施例22反應(yīng)時間為5分鐘，其他與實(shí)施例20相同。實(shí)施例23反應(yīng)時間為7分鐘，其他與實(shí)施例20相同。實(shí)施例24反應(yīng)時間為10分鐘，其他與實(shí)施例20相同。實(shí)施例25反應(yīng)時間為15分鐘，其他與實(shí)施例20相同。實(shí)施例26反應(yīng)時間為30分鐘，其他與實(shí)施例20相同。實(shí)施例27反應(yīng)時間為60分鐘，其他與實(shí)施例20相同。實(shí)施例28反應(yīng)時間為90分鐘，其他與實(shí)施例20相同。實(shí)施例29反應(yīng)時間為120分鐘，其他與實(shí)施例20相同。實(shí)施例30反應(yīng)時間為150分鐘，其他與實(shí)施例20相同。實(shí)施例31反應(yīng)時間為180分鐘，其他與實(shí)施例20相同。表4反應(yīng)時間對去除率的影響實(shí)施例20-31的去除效果見表4，表明電爐渣對鉛離子的去除具有較快的反應(yīng)速度，180分鐘后均可基本完成去除。以上的實(shí)施例是為了說明本發(fā)明公開的實(shí)施方案，并不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，本文所列出的各種修改以及發(fā)明中方法、組合物的變化，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的前提下對本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說是顯而易見的。雖然已結(jié)合本發(fā)明的多種具體優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了具體的描述，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不應(yīng)僅限于這些具體實(shí)施例。事實(shí)上，各種如上所述的對本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說顯而易見的修改來獲取發(fā)明都應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3