本發(fā)明涉及污染處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑及其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

重金屬?gòu)U水是指礦冶、機(jī)械制造、化工、電子、儀表等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的含重金屬的廢水。重金屬(如含鎘、汞、鋅等)廢水是對(duì)環(huán)境污染最嚴(yán)重和對(duì)人類危害最大的工業(yè)廢水之一，其水質(zhì)水量與生產(chǎn)工藝有關(guān)。廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉(zhuǎn)移其存在位置和轉(zhuǎn)變其物化形態(tài)。處理方法可分為兩類：一是使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變成不溶的重金屬化合物或元素，經(jīng)沉淀或上浮從廢水中去除，可應(yīng)用中和沉淀法、硫化物沉淀法、離子浮選法、電解沉淀等；二是將廢水中的重金屬在不改變其化學(xué)形態(tài)的條件下進(jìn)行濃縮和分離，可應(yīng)用反滲透法、蒸發(fā)法、離子交換法等。第二類方法比第一類優(yōu)越，因?yàn)橛玫诙惙椒ㄌ幚恚亟饘偈且栽瓲顫饪s，不添加任何化學(xué)藥劑，可直接回用于生產(chǎn)過(guò)程。而用第一類方法，重金屬要借助于多次使用的化學(xué)藥劑，經(jīng)過(guò)多次的化學(xué)形態(tài)的轉(zhuǎn)化才能回收利用。但是第二類方法受到經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的一些限制，目前還不適于處理大流量的工業(yè)廢水如礦冶廢水。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種只需投加一次、投加量少、效果好的工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑及其制備方法及應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑，按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：膨化云母石52-60份、聚懶氨酸6-9份、檸檬酸22-28份、硫銨素16-22份、腐殖酸鈉12-18份、水80-110份；所述的膨化云母石的制備步驟為：將云母石置于其質(zhì)量的4-6倍的濃度為25-30％的硝酸溶液中浸泡1-2h后，用清水沖洗干凈，干燥得酸處理云母石；接著將酸處理云母石置于3-氨丙基三甲氧基硅烷中，在溫度為55-58℃、超聲波功率為320-340W、超聲波頻率為45-52kHz的條件下進(jìn)行超聲處理10-14min，過(guò)濾得濾渣；將濾渣置于空氣中放置16-20h后，再轉(zhuǎn)移至1250-1320℃溫度下進(jìn)行煅燒2-4h，自然冷卻至常溫，粉碎，過(guò)40-60目篩，得膨化云母石。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：膨化云母石55-58份、聚懶氨酸7-8份、檸檬酸24-25份、硫銨素19-20份、腐殖酸鈉14-16份、水92-95份；所述的膨化云母石的制備步驟為：將云母石置于其質(zhì)量的5倍的濃度為27-28％的硝酸溶液中浸泡1-2h后，用清水沖洗干凈，干燥得酸處理云母石；接著將酸處理云母石置于3-氨丙基三甲氧基硅烷中，在溫度為56℃、超聲波功率為340W、超聲波頻率為48kHz的條件下進(jìn)行超聲處理10-14min，過(guò)濾得濾渣；將濾渣置于空氣中放置18h后，再轉(zhuǎn)移至1280-1300℃溫度下進(jìn)行煅燒3h，自然冷卻至常溫，粉碎，過(guò)60目篩，得膨化云母石。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：膨化云母石57份、聚懶氨酸8份、檸檬酸24份、硫銨素20份、腐殖酸鈉15份、水94份；所述的膨化云母石的制備步驟為：將云母石置于其質(zhì)量的5倍的濃度為28％的硝酸溶液中浸泡1h后，用清水沖洗干凈，干燥得酸處理云母石；接著將酸處理云母石置于3-氨丙基三甲氧基硅烷中，在溫度為56℃、超聲波功率為340W、超聲波頻率為48kHz的條件下進(jìn)行超聲處理12min，過(guò)濾得濾渣；將濾渣置于空氣中放置18h后，再轉(zhuǎn)移至1290℃溫度下進(jìn)行煅燒3h，自然冷卻至常溫，粉碎，過(guò)60目篩，得膨化云母石。

所述的工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照上述質(zhì)量份數(shù)稱取原材料，備用；

(2)首先將膨化云母石與配方量一半的水一同倒入攪拌機(jī)中，攪拌15-20min；

(3)接著將檸檬酸緩慢加入攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌2-3min；

(4)然后將聚懶氨酸和硫銨素緩慢加入攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌4-6min；

(5)最后將腐殖酸鈉和剩余的水加入攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌8-12min，得到所述的工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑。

所述的重金屬絮凝劑在制備工業(yè)污水處理用藥劑方面的應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的重金屬絮凝劑適用于各種水質(zhì)，尤其適用于重金屬含量較高的高濃度生活污水、垃圾滲濾液、反沖洗廢水及化工污水的瞬時(shí)沉淀，只需要投加一次、且投加量少，就可以實(shí)現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)排放，具有重要的環(huán)境、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

本發(fā)明實(shí)施例中，一種工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑，按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：膨化云母石52份、聚懶氨酸9份、檸檬酸22份、硫銨素22份、腐殖酸鈉12份、水110份；膨化云母石的制備：將云母石置于其質(zhì)量的4倍的濃度為30％的硝酸溶液中浸泡1h后，用清水沖洗干凈，干燥得酸處理云母石；接著將酸處理云母石置于3-氨丙基三甲氧基硅烷中，在溫度為58℃、超聲波功率為320W、超聲波頻率為52kHz的條件下進(jìn)行超聲處理10min，過(guò)濾得濾渣；將濾渣置于空氣中放置20h后，再轉(zhuǎn)移至1250℃溫度下進(jìn)行煅燒4h，自然冷卻至常溫，粉碎，過(guò)40目篩，得膨化云母石。

所述的工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照上述質(zhì)量份數(shù)稱取原材料，備用；

(2)首先將膨化云母石與配方量一半的水一同倒入攪拌機(jī)中，攪拌18min；

(3)接著將檸檬酸緩慢加入攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌3min；

(4)然后將聚懶氨酸和硫銨素緩慢加入攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌5min；

(5)最后將腐殖酸鈉和剩余的水加入攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌10min，得到所述的工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑。

實(shí)施例2

本發(fā)明實(shí)施例中，一種工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑，按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：膨化云母石60份、聚懶氨酸6份、檸檬酸28份、硫銨素16份、腐殖酸鈉18份、水80份；膨化云母石的制備：將云母石置于其質(zhì)量的6倍的濃度為25％的硝酸溶液中浸泡2h后，用清水沖洗干凈，干燥得酸處理云母石；接著將酸處理云母石置于3-氨丙基三甲氧基硅烷中，在溫度為55℃、超聲波功率為340W、超聲波頻率為45kHz的條件下進(jìn)行超聲處理14min，過(guò)濾得濾渣；將濾渣置于空氣中放置16h后，再轉(zhuǎn)移至1320℃溫度下進(jìn)行煅燒2h，自然冷卻至常溫，粉碎，過(guò)60目篩，得膨化云母石。

所述的工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑的制備方法，與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例3

本發(fā)明實(shí)施例中，一種工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑，按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：膨化云母石55份、聚懶氨酸8份、檸檬酸24份、硫銨素20份、腐殖酸鈉14份、水95份；膨化云母石的制備：將云母石置于其質(zhì)量的5倍的濃度為27％的硝酸溶液中浸泡2h后，用清水沖洗干凈，干燥得酸處理云母石；接著將酸處理云母石置于3-氨丙基三甲氧基硅烷中，在溫度為56℃、超聲波功率為340W、超聲波頻率為48kHz的條件下進(jìn)行超聲處理14min，過(guò)濾得濾渣；將濾渣置于空氣中放置18h后，再轉(zhuǎn)移至1300℃溫度下進(jìn)行煅燒3h，自然冷卻至常溫，粉碎，過(guò)60目篩，得膨化云母石。

所述的工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑的制備方法，與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例4

本發(fā)明實(shí)施例中，一種工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑，按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：膨化云母石58份、聚懶氨酸7份、檸檬酸25份、硫銨素19份、腐殖酸鈉16份、水92份；膨化云母石的制備：將云母石置于其質(zhì)量的5倍的濃度為28％的硝酸溶液中浸泡1h后，用清水沖洗干凈，干燥得酸處理云母石；接著將酸處理云母石置于3-氨丙基三甲氧基硅烷中，在溫度為56℃、超聲波功率為340W、超聲波頻率為48kHz的條件下進(jìn)行超聲處理14min，過(guò)濾得濾渣；將濾渣置于空氣中放置18h后，再轉(zhuǎn)移至1280℃溫度下進(jìn)行煅燒3h，自然冷卻至常溫，粉碎，過(guò)60目篩，得膨化云母石。

所述的工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑的制備方法，與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例5

本發(fā)明實(shí)施例中，一種工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑，按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：膨化云母石57份、聚懶氨酸8份、檸檬酸24份、硫銨素20份、腐殖酸鈉15份、水94份；膨化云母石的制備：將云母石置于其質(zhì)量的5倍的濃度為28％的硝酸溶液中浸泡1h后，用清水沖洗干凈，干燥得酸處理云母石；接著將酸處理云母石置于3-氨丙基三甲氧基硅烷中，在溫度為56℃、超聲波功率為340W、超聲波頻率為48kHz的條件下進(jìn)行超聲處理12min，過(guò)濾得濾渣；將濾渣置于空氣中放置18h后，再轉(zhuǎn)移至1290℃溫度下進(jìn)行煅燒3h，自然冷卻至常溫，粉碎，過(guò)60目篩，得膨化云母石。

所述的工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑的制備方法，與實(shí)施例1相同。

對(duì)比例1

在實(shí)施例5的基礎(chǔ)上，以云母石取代膨化云母石，其余與實(shí)施例5完全相同。

對(duì)比例2

在實(shí)施例5的基礎(chǔ)上，刪除硫銨素這一組分，其余與實(shí)施例5完全相同。

對(duì)比例3

在實(shí)施例5的基礎(chǔ)上，以云母石取代膨化云母石，并刪除硫銨素這一組分，其余與實(shí)施例5完全相同。

以中度重金屬污染的工業(yè)廢水、輕度重金屬污染的工業(yè)廢水兩種廢水為對(duì)象，其中中度重金屬污染的工業(yè)廢水中汞的含量為9.1mg/L，鎘的含量為28.0mg/L，鋅的含量為114mg/L；輕度重金屬污染的工業(yè)廢水中汞的含量為0.6mg/L，鎘的含量為3.9mg/L，鋅的含量為15mg/L。利用上述實(shí)施例1-5以及對(duì)比例1-3制得的工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑對(duì)其進(jìn)行處理，各重金屬絮凝劑的添加量為廢水量的千分之一，經(jīng)添加、混合、靜置、沉降得到處理后的出水，經(jīng)檢測(cè)，各出水中重金屬的含量如表1所示。

表1各例處理后的出水中重金屬的含量值

由表1可以看出：經(jīng)實(shí)施例1-5制得的工業(yè)污水處理用重金屬絮凝劑處理后的廢水出水中重金屬含量大大降低了，可以實(shí)現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)排放；尤其實(shí)施例5與對(duì)比例1-3的對(duì)比可知，本發(fā)明重金屬絮凝劑是通過(guò)膨化云母石、硫銨素與其他組分共同作用，才具有如此顯著的重金屬絮凝效果。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。