專利名稱：一種去除廢水中錳的復(fù)合藥劑及其應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種去除廢水中錳的復(fù)合藥劑，涉及廢水中錳的去除，屬于環(huán)境保護(hù)中廢水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
錳是一種重要的金屬元素，在工業(yè)上用途很廣，需求量很大，是冶金工業(yè)中一種重要的原料，此外，錳還用于有色金屬、化工、醫(yī)藥、食品、分析和科研等方面，廢水中的錳離子可使人產(chǎn)生神經(jīng)性中毒，若不經(jīng)處理直接排入水體，將會通過對水體、土壤等生態(tài)系統(tǒng)的污染在動植物體內(nèi)積累，破壞食物鏈直接或間接影響人類健康。目前，在含錳廢水處理領(lǐng)域，工程應(yīng)用最廣泛的處理方法為傳統(tǒng)沉淀法、絮凝沉降法、電解法、鐵屑微電解法。傳統(tǒng)沉淀法是利用氫氧化物或硫化物與廢水中的金屬離子反應(yīng)生成溶度積小的沉淀，從而去除廢水中的金屬離子。一般酸性含錳廢水經(jīng)過調(diào)PH值后，用傳統(tǒng)化學(xué)沉淀法處理，能達(dá)到出水含錳離子濃度小于5mg/L，但存在工藝較長、處理?xiàng)l件苛刻、成本較高、廢渣較多、引入二次污染、處理量有限等問題。絮凝沉淀法是利用混凝劑使廢水中難以沉淀的小顆粒及膠體顆粒脫穩(wěn)并聚集成大顆粒而沉淀，實(shí)現(xiàn)重金屬離子的去除。 有研究表明，利用石灰一聚合氯化鋁處理電解錳廢水，PH控制在8. 5 10. 0，投加質(zhì)量濃度為50mg/L，可使廢水中的錳由397mg/L降到0.2 mg/L。但是絮凝沉降法需要提高pH以利于沉降，結(jié)果會造成出水PH較高等。電解法處理錳離子濃度較低的廢水具有去除率高，無二次污染，能耗少，所沉淀的重金屬可回收利用，對廢水水質(zhì)變化適應(yīng)性較強(qiáng)，反應(yīng)時(shí)間短， 但處理大量廢水時(shí)能耗大，電極金屬耗量大，不適合高濃度廢水。鐵屑微電解法中的三維電解技術(shù)適用于高錳地區(qū)的水改工程，但微電解法通常是在酸性條件下對廢水進(jìn)行處理，容易造成溶出的鐵屑量大或處理效果不顯著。本發(fā)明復(fù)合藥劑克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，在處理錳濃度在10 2000mg/L的廢水時(shí)，去除率均達(dá)到99. 9%以上，適用于處理低中高濃度的含錳廢水，在含錳廢水處理領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種去除廢水中錳的復(fù)合藥劑及其應(yīng)用方法，本發(fā)明具有原料來源廣泛，價(jià)格低廉，藥劑投加量相對較小，運(yùn)行費(fèi)用低，處理過程無二次污染，除錳效率高，去除率可以達(dá)到99. 9%以上等特點(diǎn)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是本發(fā)明復(fù)合藥劑是由無機(jī)鹽、無機(jī)氧化物、有機(jī)酸和有機(jī)酯復(fù)配而成，按質(zhì)量百分比計(jì)，其中無機(jī)鹽70% 80%、無機(jī)氧化物10% 20%、有機(jī)酸 4% 8%、有機(jī)酯6% 10%。所述的無機(jī)鹽是亞鐵鹽、鐵鹽、鋁鹽中的一種或兩種。所述的無機(jī)氧化物是過氧化氫、氧化鈣、氧化銅中的一種或兩種。所述的亞鐵鹽包括硫酸亞鐵、氯化亞鐵。
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所述的鐵鹽包括硫酸鐵、氯化鐵。所述的鋁鹽包括硫酸鋁、氯化鋁。所述的有機(jī)酸是2-硝基苯氧乙酸、對羥基苯乙酸、對β -氨基丙酸中的一種或兩種。所述的有機(jī)酯是異丙基膦酸單(1-己基-4-乙基)辛酯、磷酸三丁酯、2-乙基己基磷酸甲酯中的一種或兩種。所述物質(zhì)的質(zhì)量百分比分別為亞鐵鹽30 % 80 %、鐵鹽40 % 80 %、鋁鹽 35% 80% ；過氧化氫5% 10%、氧化鈣5% 15%、氧化銅5% 20% ；2-硝基苯氧乙酸2% 8%、對羥基苯乙酸2% 7%、對β-氨基丙酸2% 6% ；異丙基膦酸單(1-己基-4-乙基)辛酯3% 10%、磷酸三丁酯3% 8%、2_乙基己基磷酸甲酯3% 9%。本發(fā)明復(fù)合藥劑的應(yīng)用是通過以下方法實(shí)現(xiàn)
(1)取上述比例的有機(jī)酸與有機(jī)酯混合，低速攪拌，同時(shí)緩慢加入相應(yīng)比例的無機(jī)鹽和無機(jī)氧化物后，中速攪拌5 lOmin，得到本發(fā)明的復(fù)合藥劑；
(2)將上述比例制配而成的復(fù)合藥劑加入到錳濃度在10 2000mg/L的廢水中，加入的復(fù)合藥劑與廢水的質(zhì)量比為1:20 1:200，pH值為8. O 10. 5，中速攪拌20 45min， 析出白色顆粒；
(3)加入高分子聚丙烯酰胺，低速攪拌30 60min后，靜置沉淀，泥水分離，出水即可達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明復(fù)合藥劑是由無機(jī)鹽、無機(jī)氧化物、有機(jī)酸和有機(jī)酯復(fù)配而成，密度是水的 6 13倍，具有一定的親水性，對錳有很強(qiáng)的選擇性，除水中錳含量可達(dá)到lmg/L以下，廢水中錳的去除率可達(dá)到99. 9%以上。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明復(fù)合藥劑是由無機(jī)鹽、無機(jī)氧化物、有機(jī)酸和有機(jī)酯復(fù)配而成，按質(zhì)量百分比計(jì)，其中無機(jī)鹽70 % 80 %、無機(jī)氧化物10 % 20 %、有機(jī)酸4 % 8 %、有機(jī)酯6 % 10%。所述的無機(jī)鹽是亞鐵鹽、鐵鹽、鋁鹽中的一種或兩種。所述的無機(jī)氧化物是過氧化氫、氧化鈣、氧化銅中的一種或兩種。所述的有機(jī)酸是2-硝基苯氧乙酸、對羥基苯乙酸、對β -氨基丙酸中的一種或兩種。所述的有機(jī)酯是異丙基膦酸單(1-己基-4-乙基)辛酯、磷酸三丁酯、2-乙基己基磷酸甲酯中的一種或兩種。上述復(fù)合藥劑具體為無機(jī)鹽是亞鐵鹽30% 80% (占復(fù)合藥劑總質(zhì)量百分比， 以下相同)、鐵鹽40 % 80 %、鋁鹽35 % 80 %中的一種或兩種；無機(jī)氧化物是過氧化氫 5% 10%、氧化鈣5% 15%、氧化銅5% 20%中的一種或兩種；有機(jī)酸是2-硝基苯氧乙酸2 % 8 %、對羥基苯乙酸2 % 7 %、對β -氨基丙酸2 % 6 %中的一種或兩種；有機(jī)酯是異丙基膦酸單(1-己基-4-乙基)辛酯3% 10%、磷酸三丁酯3% 8%、2-乙基己基磷酸甲酯3 % 9 %中的一種或兩種。所述的亞鐵鹽包括硫酸亞鐵、氯化亞鐵；鐵鹽包括硫酸鐵、氯化鐵；鋁鹽包括硫酸招、氣化招。將上述比例制配而成的復(fù)合藥劑加入到錳濃度在10 2000mg/L的廢水中，加入的復(fù)合藥劑與廢水的質(zhì)量比為1:20 1:200，pH值為8. 0 10. 5，中速攪拌20 45min， 析出白色顆粒，再加入高分子聚丙烯酰胺，低速攪拌30 60min后，靜置沉淀，泥水分離，出水即可達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)例1
按質(zhì)量百分比計(jì)，取2-硝基苯氧乙酸8%與異丙基膦酸單(1-己基-4-乙基)辛酯 7%混合，低速攪拌，同時(shí)緩慢加入硫酸亞鐵30%、氯化鐵40%和氧化銅15%后，中速攪拌 5min,配成復(fù)合藥劑，對錳濃度為35mg/L的廢水進(jìn)行處理，復(fù)合藥劑投加量為5ppm，調(diào)節(jié) pH=8,中速攪拌20min，析出白色顆粒，再加入高分子聚丙烯酰胺，低速攪拌30min后，靜置沉淀，泥水分離，廢水中錳濃度降到了 0. 02mg/L，錳去除率達(dá)到了 99. 94%。實(shí)例2
按質(zhì)量百分比計(jì)，取2-硝基苯氧乙酸5%與2-乙基己基磷酸甲酯5%混合，低速攪拌，同時(shí)緩慢加入氯化鐵40%、硫酸鋁40%和氧化鈣10%后，中速攪拌5min，配成復(fù)合藥齊U，對錳濃度為100mg/L的廢水進(jìn)行處理，復(fù)合藥劑投加量為7ppm，調(diào)節(jié)pH=9. 0，中速攪拌 25min,析出白色顆粒，再加入高分子聚丙烯酰胺，低速攪拌35min后，靜置沉淀，泥水分離， 廢水中錳濃度降到了 0. Oaiig/L，錳去除率達(dá)到了 99. 98%。實(shí)例3
按質(zhì)量百分比計(jì)，取對氨基丙酸4%與異丙基膦酸單(1-己基-4-乙基)辛酯 6%混合，低速攪拌，同時(shí)緩慢加入氯化亞鐵35%、硫酸鐵40和氧化銅15%后，中速攪拌 7min,配成復(fù)合藥劑，對錳濃度為500mg/L的廢水進(jìn)行處理，復(fù)合藥劑投加量為lOppm，調(diào)節(jié)pH=8. 5，中速攪拌35min，析出白色顆粒，再加入高分子聚丙烯酰胺，低速攪拌40min后， 靜置沉淀，泥水分離，廢水中錳濃度降到了 0. 08mg/L，錳去除率達(dá)到了 99. 98%。實(shí)例 4
按質(zhì)量百分比計(jì)，取2-硝基苯氧乙酸5%與磷酸三丁酯6%混合，低速攪拌，同時(shí)緩慢加入硫酸鐵70%、氧化銅12%和氧化鈣5%后，中速攪拌6min，配成復(fù)合藥劑，對錳濃度為 1000mg/L的廢水進(jìn)行處理，復(fù)合藥劑投加量為20ppm，調(diào)節(jié)pH=9. 5，中速攪拌40min，析出白色顆粒，再加入高分子聚丙烯酰胺，低速攪拌50min后，靜置沉淀，泥水分離，廢水中錳濃度降到了 0. ang/L，錳去除率達(dá)到了 99. 98%。實(shí)例 5
按質(zhì)量百分比計(jì)，取2-硝基苯氧乙酸6%與磷酸三丁酯8%混合，低速攪拌，同時(shí)緩慢加入氯化鐵80%、氧化鈣6%后，中速攪拌lOmin，配成復(fù)合藥劑，對錳濃度為1800mg/L的廢水進(jìn)行處理，復(fù)合藥劑投加量為20ppm，調(diào)節(jié)pH=9.5，中速攪拌40min，析出白色顆粒， 再加入高分子聚丙烯酰胺，低速攪拌50min后，靜置沉淀，泥水分離，廢水中錳濃度降到了 0. ang/L，錳去除率達(dá)到了 99. 99%。
權(quán)利要求
1.一種去除廢水中錳的復(fù)合藥劑，其特征在于是由無機(jī)鹽、無機(jī)氧化物、有機(jī)酸和有機(jī)酯復(fù)配而成，按質(zhì)量百分比計(jì)，其中無機(jī)鹽70% 80%、無機(jī)氧化物10% 20%、有機(jī)酸 4% 8%、有機(jī)酯6% 10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除廢水中錳的復(fù)合藥劑，其特征在于所述的無機(jī)鹽是亞鐵鹽、鐵鹽、鋁鹽中的一種或兩種。
3.所述的無機(jī)氧化物是過氧化氫、氧化鈣、氧化銅中的一種或兩種。
4.所述的有機(jī)酸是2-硝基苯氧乙酸、對羥基苯乙酸、β-氨基丙酸中的一種或兩種。
5.所述的有機(jī)酯是異丙基膦酸單(1-己基-4-乙基)辛酯、磷酸三丁酯、2-乙基己基磷酸甲酯中的一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種去除廢水中錳的復(fù)合藥劑，其特征在于所述的亞鐵鹽包括硫酸亞鐵、氯化亞鐵。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種去除廢水中錳的復(fù)合藥劑，其特征在于鐵鹽包括硫酸鐵、氯化鐵。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種去除廢水中錳的復(fù)合藥劑，其特征在于鋁鹽包括硫酸招、氣化招。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除廢水中錳的復(fù)合藥劑及其應(yīng)用方法，屬于環(huán)境保護(hù)中污水處理領(lǐng)域。本發(fā)明復(fù)合藥劑是由無機(jī)鹽、無機(jī)氧化物、有機(jī)酸和有機(jī)酯復(fù)配而成，按質(zhì)量百分比計(jì)，其中無機(jī)鹽70％～80％、無機(jī)氧化物10％～20％、有機(jī)酸4％～8％、有機(jī)酯6％～10％。將上述比例制配而成的復(fù)合藥劑加入到錳濃度在10～2000mg/L的廢水中，加入的復(fù)合藥劑與廢水的質(zhì)量比為1:20～1:200，pH值為8.0～10.5，中速攪拌20～45min，析出白色顆粒，再加入高分子聚丙烯酰胺，低速攪拌30～60min后，靜置沉淀，泥水分離，出水即可達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明具有原料來源廣泛，價(jià)格低廉，藥劑投加量相對較小，運(yùn)行費(fèi)用低，處理過程無二次污染，除錳效率高，去除率可以達(dá)到99.9%以上等特點(diǎn)。
文檔編號C02F101/20GK102464399SQ20111032075
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者金利軍, 雷思宇, 雷春生 申請人:常州亞環(huán)環(huán)保科技有限公司