CN106830261A - 一种重金属捕集剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重金属捕集剂及制备方法，通过将碱性重金属捕集剂、混凝剂和稳定剂按一定的配比混合制备而成。传统的重金属捕集剂加入含重金属的工业废水后，还需要另外一套设备添加混凝剂，工艺比较繁琐。本发明制备的捕集剂只需要一套加药设备则可完成，节约了设备和场地的投入，降低了成本，同时减少了处理时间。在常温下本发明所制备的捕集剂能够与废水中的各种重金属离子及络合重金属离子快速反应，均3分钟内充分沉淀，在加入混凝剂后，能够有效地实现固液分离。本发明所需原料属于普通化工原料，成本低廉，制备工艺简单，能够广泛应用在电镀废水、线路板废水、原油洗脱废水、冶炼废水及造纸纸浆废水等含重金属的废水处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于去除工业废水中重金属离子的重金属捕集剂及其制备方法，属于环保行业废水中重金属去除技术领域。
背景技术
随着我国工业快速的发展，环境污染日益严峻，因含重金属的工业废水污染水质事件近年来层出不穷，对人们生活造成了严重的威胁。另一方面国家对于环境问题也越来越重视，出台的污染物排放标准也越来越严格，因此无论出于人们生活安全的考虑还是从企业排放达标的角度考虑，寻找一种有效的、低成本的处理重金属废水的方法迫在眉睫。
由于重金属种类不同，并且在水中存在的形态，特别是水中存在一些螯合剂，如EDTA（乙二胺四乙酸）、柠檬酸、氨、氰根等与重金属形成配合物，在溶液中更加稳定存在，导致重金属废水采用传统的方法，如中和沉淀、硫化法、离子交换等，难以处理达标。
新型的碱性重金属捕集剂，如二硫代甲酸盐（DTC）类化合物、三巯基三嗪盐（TMT）类化合物或者三硫代碳酸盐（TTC）类化合物等能够与重金属离子及其部分络合物，迅速反应形成沉淀物，以达到将重金属从废水中分离的目的。但是这些碱性的重金属捕集剂在投入水中后，还需要在混凝池中投入混凝剂才有较好的沉淀效果。通常市售的混凝剂绝大多数呈较强的酸性，如果碱性重金属捕集剂和酸性的混凝剂同时投入到水中，则会导致两种化合物发生化学反应，使得两种产品同时失效。
发明内容
本发明针对上述两步法添加重金属捕集剂和混凝剂进行了创新性的改进，提出了一种复合重金属捕集剂材料，它由碱性重金属捕集剂、酸性混凝剂和稳定剂组成，其中碱性重金属捕集剂对重金属离子起捕集和沉淀作用，混凝剂促进沉淀的长大，稳定剂防止重金属捕集剂和混凝剂在水中因发生反应而失效。
该复合重金属捕集剂材料由碱性重金属捕集剂、酸性混凝剂和稳定剂组成，碱性重金属捕集剂对重金属离子起捕集和沉淀作用，混凝剂促进沉淀的长大，稳定剂防止重金属捕集剂和混凝剂在水中因发生反应而失效。
所述的碱性重金属捕集剂可以是硫化钠、多硫化钠、二硫代甲酸盐（DTC）类化合物、三巯基三嗪盐（TMT）类化合物或者三硫代碳酸盐（TTC）类化合物中的任意一种，其含量为60-80%。
所述的酸性混凝剂可以是硫酸铝、硝酸铝、氯化铝、聚合硫酸铝、聚氯化铝、硫酸铁、硝酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、复合型聚合硫酸铝铁或者硫酸钾铝中的任意一种，其含量为5-10%。
所述的稳定剂可以是柠檬酸钠盐、柠檬酸钾盐、苹果 酸钠盐、醋酸钠、醋酸钾、乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸二钾盐、葡萄糖酸钠或者葡萄糖酸钾中的任意一种，其含量为15-30%。
有益效果：本发明通过在碱性重金属捕集剂和酸性混凝剂中加入一种稳定剂，制备出一种复合型重金属捕集剂，防止在投入水中时药剂失效。本发明的复合型重金属捕集剂可以减少设备投入，减少废水处理时间，提高整体处理能力。
本发明涉及一种复合型重金属捕集剂材料的制备方法，其特征是具有以下的制备过程和步骤：
在固体搅拌机中加入，60-80%的碱性重金属捕集剂，再加入15-30%的稳定剂，搅拌10分钟后，加入酸性混凝剂，搅拌至充分混合，得到白色复合型重金属捕集剂。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
浙江某电镀企业，量取废水500ml，测得铜离子浓度为20.55mg/L，pH为4.3，加入10%的NaOH溶液至pH到7.5。碱性重金属捕集剂为市售RS100，酸性混凝剂为聚合氯化铝，稳定剂为柠檬酸钠，按照重量比87%:6%:7%配置成含量为5%的水溶液，加入2.5mL该溶液至重金属废水中，搅拌速率为30转/分，反应3分钟后，沉淀完全，测得铜离子浓度为0.21mg/L，达到国家排放标准。
实施例2
浙江某电镀企业，量取废水500ml，测得铜离子浓度为20.55mg/L，pH为4.3，加入10%的NaOH溶液至pH到7.5。碱性重金属捕集剂为市售TMT-15，酸性混凝剂为聚合氯化铝，稳定剂为柠檬酸钠，按照重量比90%:5%:5%配置成含量为5%的水溶液，加入3.0mL该溶液至重金属废水中，搅拌速率为30转/分，反应10分钟后，沉淀完全，测得铜离子浓度为0.24mg/L，达到国家排放标准。
实施例3
苏州某电镀企业，量取废水500ml，测得铜离子浓度为6.38mg/L，为铜氨络合废水，pH为9。选取碱性重金属捕集剂为市售RS100，酸性混凝剂为聚合硫酸铁，稳定剂为柠檬酸钠，按照重量比84%:10%:6%配置成含量为5%的水溶液，加入1.2mL该溶液至重金属废水中，搅拌速率为30转/分，反应3分钟后，沉淀完全，测得铜离子浓度为0.18mg/L，达到国家排放标准。
实施例4
深圳某线路板企业，量取废水500ml，测得铜离子浓度为10.42mg/L，为铜氨络合废水，pH为9。选取碱性重金属捕集剂为市售RS100，酸性混凝剂为聚合硫酸铁，稳定剂为柠檬酸钠，按照重量比84%:10%:6%配置成含量为5%的水溶液，加入1.6mL该溶液至重金属废水中，搅拌速率为30转/分，反应3分钟后，沉淀完全，测得铜离子浓度为0.23mg/L，达到国家排放标准。
实施例5
湖南某线路板企业，量取废水500ml，测得铜离子浓度为30.65mg/L， pH为3.5，加入10%的NaOH溶液至pH到7.5。选取碱性重金属捕集剂为市售RS100，酸性混凝剂为聚合氯化铝，稳定剂为醋酸钠，按照重量比83%:8%:9%配置成含量为5%的水溶液，加入4.0mL该溶液至重金属废水中，搅拌速率为30转/分，反应3分钟后，沉淀完全，测得铜离子浓度为0.36mg/L，达到国家排放标准。
实施例6
深圳某电镀企业，量取废水500ml，测得镍离子浓度为15.9mg/L，pH为5.2，加入10%的NaOH溶液至pH到7.5。选取碱性重金属捕集剂为市售RS100，酸性混凝剂为聚合硫酸铁，稳定剂为柠檬酸钠，按照重量比84%:10%:6%配置成含量为5%的水溶液，加入2.6mL该溶液至重金属废水中，搅拌速率为30转/分，反应3分钟后，沉淀完全，测得镍离子浓度为0.06mg/L，达到国家排放标准。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种重金属捕集剂及其制备方法，其特征在于：该复合重金属捕集剂材料由碱性重金属捕集剂、酸性混凝剂和稳定剂组成，碱性重金属捕集剂对重金属离子起捕集和沉淀作用，混凝剂促进沉淀的长大，稳定剂防止重金属捕集剂和混凝剂在水中因发生反应而失效。
2.根据权利要求1所述的复合型重金属捕集剂，其特征在于：所述的碱性重金属捕集剂可以是硫化钠、多硫化钠、二硫代甲酸盐（DTC）类化合物、三巯基三嗪盐（TMT）类化合物或者三硫代碳酸盐（TTC）类化合物中的任意一种，其含量为60-80%。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述的酸性混凝剂可以是硫酸铝、硝酸铝、氯化铝、聚合硫酸铝、聚氯化铝、硫酸铁、硝酸铁、氯化铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、复合型聚合硫酸铝铁或者硫酸钾铝中的任意一种,其含量为5-10%。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述的稳定剂可以是柠檬酸钠盐、柠檬酸钾盐、苹果酸钠盐、醋酸钠、醋酸钾、乙二胺四乙酸二钠盐、乙二胺四乙酸二钾盐、葡萄糖酸钠或者葡萄糖酸钾中的任意一种，其含量为15-30%。
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