專利名稱：工業(yè)廢水處理用高效捕鋅劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)廢水處理用高效捕鋅劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋅是一種在地球上儲(chǔ)量較為豐富的重金屬資源。我國(guó)鋅礦資源儲(chǔ)量居世界第二位，鋅資源并廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)如冶煉、制藥及食品行業(yè)之中。鋅是人體健康不可缺少的元素，它廣泛存在于人體肌肉及骨骼中，但是含量甚微，如果超量就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重后果。 含鋅廢水的排放對(duì)人體健康和工農(nóng)業(yè)活動(dòng)具有嚴(yán)重危害，具有持久性、毒性大、污染嚴(yán)重等危害，一旦進(jìn)入環(huán)境后不能被生物降解，大多數(shù)參與食物鏈循環(huán)，并最終在生物體內(nèi)積累， 破壞生物體正常生理代謝活動(dòng)，危害人體健康。隨著人類對(duì)重金屬的開采、冶煉、加工等生產(chǎn)活動(dòng)的日益增加，產(chǎn)生的重金屬?gòu)U水無(wú)論是從數(shù)量上還是種類上都大大增加，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。因此含鋅廢水的治理仍然是世界環(huán)保領(lǐng)域的重大研究課題。目前，國(guó)內(nèi)外根據(jù)其處理手段的不同，可分為物化法和生物法，根據(jù)鋅在溶液中存在的形態(tài)不同，常用的處理方法分兩類第一類是使廢水中呈溶解狀態(tài)的鋅(II)離子轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗艿闹亟饘倩衔?，?jīng)過(guò)沉淀或浮上法從廢水中除去，具體方法有化學(xué)沉淀法、離子交換法、吸附法等；第二類是使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，具體方法有反滲透法、電滲析法、蒸發(fā)濃縮法。通常多采用第一種方法，第二種方法只有在特殊情況下才采用。從90年代開始，世界各國(guó)致力于研究微生物法處理含鋅廢水，有些已得到了較好的運(yùn)用。I、化學(xué)沉淀法鋅是一種兩性元素，它的氫氧化物不溶于水，并具有弱堿性和弱酸性，故其化學(xué)式可寫作堿式Zn(OH)2，酸式Η2Ζη02。由于它呈兩性、故在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中能溶解。在鋅酸鹽溶液中加適量的堿可折出Zn(OH)2白色沉淀，再加過(guò)量的堿，沉淀又復(fù)溶解；但反之，在鋅酸鹽溶液中，加適量酸也可析出Zn(OH)2白色沉淀，再加過(guò)量的酸、沉淀又復(fù)溶解。鋅的氫氧化合物為兩性化合物，PH值過(guò)高或過(guò)低，均能使沉淀返溶而使出水超標(biāo)。所以在用化學(xué)沉淀法處理含鋅廢水的過(guò)程中，要注意PH值的控制。2、生物法生物法是通過(guò)生物有機(jī)體或其代謝產(chǎn)物與金屬離子之間的相互作用達(dá)到凈化廢水的目的，具有低成本、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，日趨成為世界各國(guó)研究的焦點(diǎn)。生物處理方法根據(jù)其原理不同大致可以分為兩類生物吸附法和生物沉淀法。但是該方法繁瑣、成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)目前重金屬去除領(lǐng)域在技術(shù)、運(yùn)行成本、二次污染等方面存在的缺陷，提供一種環(huán)保型工業(yè)廢水處理用高效捕鋅劑。本發(fā)明技術(shù)方案是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的
一種工業(yè)廢水處理用高效捕鋅劑，該高效捕鋅劑由以下重量比組分制成 硫酸鋁10 25%、硫酸亞鐵10 20%、硫化鈉5 15%、聚合硫酸鐵10 25%、 水25 35%。該高效捕鋅劑優(yōu)選由以下重量比組分制成硫酸鋁15 25 %、硫酸亞鐵15 20 %、硫化鈉10 15 %、聚合硫酸鐵10 20 %、 水30 35%。該高效捕鋅劑最優(yōu)選由以下重量比組分制成硫酸鋁20 25%、硫酸亞鐵17. 5 20%、硫化鈉10 12. 5%、聚合硫酸鐵15 20%、水 32 35%。各組分重量之和為100%計(jì)。本發(fā)明工業(yè)廢水處理用高效捕鋅劑制備方法包括以下步驟將硫酸亞鐵充分溶解于水中(溫度較低時(shí)可用熱水溶解)，然后分別加入硫酸鋁、 硫化鈉和聚合硫酸鐵，混勻后，過(guò)濾，除去濾渣，便得到高效捕鋅劑。本發(fā)明工業(yè)廢水處理用高效捕鋅劑(簡(jiǎn)稱HD_Zn)是專門針對(duì)含鋅廢水開發(fā)的高效、低耗、無(wú)毒的環(huán)保型重金屬去除劑，與市場(chǎng)上現(xiàn)存的大多重金屬去除劑不同，本發(fā)明 HD-Zn在PH = 8 10的弱堿性條件下，利用硫酸亞鐵形成的氫氧化物絮凝體以及硫化鈉與重金屬離子較強(qiáng)的親和力形成沉淀物，再加上硫酸鋁和聚鐵的絮凝、共沉、吸附、架橋等原理，充分保證了重金屬鋅的去除率，使廢水中的不同形態(tài)的鋅去除能夠更徹底，通過(guò)過(guò)濾直接能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)廢水中COD同步去除率達(dá)60 95%，并且占地面積小，處理成本低，處理工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，可以推廣使用。HD-Zn極易溶于水，能與水以任何比例混合。先把含鋅廢水的PH調(diào)到8. O 10. 0， 再加入含HD-Zn的水溶液，加入稀釋藥劑后，充分?jǐn)嚢瑁o置一段時(shí)間，就會(huì)出現(xiàn)分層，去除下層的泥渣。采用本捕鋅劑處理后的含鋅廢水，總鋅去除率達(dá)98. 0%以上，總鋅離子濃度低于O. 1PPM，高于國(guó)家一級(jí)鋅離子濃度的達(dá)標(biāo)要求。所加藥劑的量，根據(jù)廢水中含有重金屬鋅離子的濃度來(lái)確定，金屬鋅離子濃度高， 所需要加的藥劑量大，反之也成立，通常每升廢水的投加量是25 150mg。一般處理一噸廢水的成本約I 5元/噸。除此之外，通過(guò)直觀現(xiàn)象觀察，該產(chǎn)品在殺菌除臭、泡沫及浮泥、污泥脫水方面均有明顯輔助性效果。重金屬鋅的去除的時(shí)候，本產(chǎn)品主要采用化學(xué)沉淀法，在廢水中加入高效捕鋅劑， 再通過(guò)絮凝沉降和過(guò)濾，使廢水中的總鋅含量下降到廢水規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，具體實(shí)施工藝如下含鋅廢水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)后，根據(jù)PH值情況，加酸或堿調(diào)整廢水的PH值到8 10， 使廢水中的鋅便于捕捉。在絮凝沉淀池中加入高效捕鋅劑，對(duì)廢水中的鋅進(jìn)行捕捉，保證廢水中的重金屬鋅能夠得到大量去除。還可通過(guò)濾池過(guò)濾去除水體中的殘余鋅，使水體中的重金屬鋅能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。或進(jìn)一步加入消毒劑，殺死廢水中的細(xì)菌和病菌等，保證水質(zhì)的達(dá)標(biāo)排放。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。但實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)僅用于解釋本發(fā)明，不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明總的技術(shù)方案的限定。實(shí)施例I
硫酸鋁20%、硫酸亞鐵20%、硫化鈉10%、聚合硫酸鐵18%、水32%。制備方法將硫酸亞鐵充分溶解于水中(溫度較低時(shí)可用熱水溶解)，然后再加入硫酸鋁、硫化鈉和聚合硫酸鐵，混勻后，經(jīng)過(guò)濾，除去濾渣。使用方法先把廢水的PH調(diào)到8. O 10. 0，將上述高效捕鋅劑制成含捕鋅劑質(zhì)量濃度為5%的水溶液，加入到含鋅的廢水溶液中，充分?jǐn)嚢瑁o置30min以上，分層，過(guò)濾下層的泥渣。處理后的含鋅廢水高于國(guó)家一級(jí)鋅離子濃度的達(dá)標(biāo)要求，COD同步去除率達(dá)到 95%，并且對(duì)水質(zhì)脫色效果明顯。具體鋅含量檢測(cè)結(jié)果如下
捕鋅劑投加量 (mg/L)原水鋅含量 (mg/L)加藥后出水鋅含量 (mg/L)總鋅去除率 (%)306.530.0599.23實(shí)施例2硫酸鋁25%、硫酸亞鐵17. 5%、硫化鈉12. 5%、聚合硫酸鐵15%、水30%。制備方法將硫酸亞鐵充分溶解于水中(溫度較低時(shí)可用熱水溶解)，然后再加入硫酸鋁、硫化鈉和聚合硫酸鐵，混勻后，經(jīng)過(guò)濾，除去濾渣。使用方法先把廢水的PH調(diào)到8. O 10. 0，將上述高效捕鋅劑制成含捕鋅劑質(zhì)量濃度為5%的水溶液，加入到含鋅的廢水溶液中，充分?jǐn)嚢?，靜置30min以上，分層，過(guò)濾下層的泥渣。按照這種方法處理的含鋅廢水，超過(guò)國(guó)家一級(jí)鋅離子濃度的達(dá)標(biāo)要求，COD同步去除率達(dá)到95%，并且對(duì)水質(zhì)脫色效果明顯。具體鋅含量檢測(cè)結(jié)果如下
投加量(mg/L)原水鋅(mg/L)加藥后出水鋅(mg/L)總鋅去除率(％)306. 53O. 0798. 93實(shí)施例3硫酸鋁15 %、硫酸亞鐵15%、硫化鈉15 %、聚合硫酸鐵20 %、水35 %。制備方法將硫酸亞鐵充分溶解于水中(溫度較低時(shí)可用熱水溶解)，然后再加入硫酸鋁、硫化鈉和聚合硫酸鐵，混勻后，經(jīng)過(guò)濾，除去濾渣。使用方法先把廢水的PH調(diào)到8. O 10. 0，將上述高效捕鋅劑制成含捕鋅劑質(zhì)量濃度為5%的水溶液，加入到含鋅的廢水溶液中，充分?jǐn)嚢?，靜置30min以上，分層，過(guò)濾下層的泥渣。按照這種方法處理的含鋅廢水，超過(guò)國(guó)家一級(jí)鋅離子濃度的達(dá)標(biāo)要求，COD同步去除率達(dá)到95%，并且對(duì)水質(zhì)脫色效果明顯。具體鋅含量檢測(cè)結(jié)果如下
捕鋅劑投加量 (mg/L)原水鋅含量 (mg/L)加藥后出水鋅含量 (mg/L)總鋅去除率 (%)306.530.0898.77實(shí)施例4硫酸鋁25%、硫酸亞鐵10%、硫化鈉5%、聚合硫酸鐵25%、水35%。
5
制備方法將硫酸亞鐵充分溶解于水中(溫度較低時(shí)可用熱水溶解)，然后再加入硫酸鋁、硫化鈉和聚合硫酸鐵，混勻后，經(jīng)過(guò)濾，除去濾渣。使用方法先把廢水的PH調(diào)到8. O 10. 0，將上述高效捕鋅劑制成含捕鋅劑質(zhì)量濃度為5%的水溶液，加入到含鋅的廢水溶液中，充分?jǐn)嚢?，靜置30min以上，分層，過(guò)濾下層的泥渣。按照這種方法處理的含鋅廢水，超過(guò)國(guó)家一級(jí)鋅離子濃度的達(dá)標(biāo)要求，COD同步去除率達(dá)到95%，并且對(duì)水質(zhì)脫色效果明顯。具體鋅含量檢測(cè)結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.工業(yè)廢水處理用高效捕鋅劑，其特征在于該高效捕鋅劑由以下重量比組分制成 硫酸鋁10 25%、硫酸亞鐵10 20%、硫化鈉5 15%、聚合硫酸鐵10 25%、水25 35%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的工業(yè)廢水處理用高效捕鋅劑，其特征在于該高效捕鋅劑由以下重量比組分制成硫酸鋁15 25%、硫酸亞鐵15 20%、硫化鈉10 15%、聚合硫酸鐵10 20%、水 30 35%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)廢水處理用高效捕鋅劑，其特征在于該高效捕鋅劑由以下重量比組分制成硫酸鋁20 25 %、硫酸亞鐵17. 5 20 %、硫化鈉10 12. 5 %、聚合硫酸鐵15 20 %、 水32 35%。
4.一種權(quán)利要求1、2或3所述的工業(yè)廢水處理用高效捕鋅劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟將硫酸亞鐵充分溶解于水中，然后再加入硫酸鋁、硫化鈉和聚合硫酸鐵，混勻后，過(guò)濾， 除去濾渣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)廢水處理用高效捕鋅劑及其制備方法，該高效捕鋅劑由以下重量比組分制成硫酸鋁10～25％、硫酸亞鐵10～20％、硫化鈉5～15％、聚合硫酸鐵10～25％、水25～35％。本發(fā)明高效重金屬捕捉劑使廢水中的鋅去除能夠更徹底，通過(guò)過(guò)濾直接能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)廢水的脫色及COD降解具有明顯效果，并且占地面積小，處理成本低，處理工藝簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，易于推廣使用。
文檔編號(hào)C02F1/62GK102603048SQ201210104400
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者張彪, 曹正平 申請(qǐng)人:宜興禾大水處理技術(shù)有限公司