[發明專利]一種重金屬及砷離子的絡合藥劑,其制備方法以及使用方法

有效

• 申請號: 201010141274.4
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN102198968A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 崔濤
• 申請（專利權）人: 崔濤
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/58;C02F1/62;C02F101/20;C02F103/16
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 劉云貴

技術領域

本發明屬于環保技術領域，涉及一種重金屬及砷離子絡合藥劑，其制備方法以及使用方法，更具體的說是一種能夠直接在含酸量1％～10％的廢水中去除砷及重金屬離子的藥劑，其制備方法以及使用這種藥劑在不經過pH值調節的情況下直接去除廢水中砷及重金屬的方法。

背景技術

近年來，鉛中毒、重金屬及砷污染等惡性事件頻繁發生。已成為威脅人類健康和生命安全的重大環境問題。冶煉煙氣制酸企業在生產過程中煙氣回收產生的廢水中含有高濃度的酸、重金屬以及砷，需要進行處理才能進行排放。由于目前已知的絡合藥劑和絮凝劑必須在堿性條件下才能與水中的重金屬離子發生反應，因此通常采用兩段石灰鐵鹽氧化的處理方法處理廢水中的砷及重金屬離子，就是通過在廢水中投加大量的石灰乳液來調節水中的pH值為12左右時投加鐵鹽或其他絡合藥劑氧化處理，處理后的廢水雖然砷及重金屬指標能夠達到國家排放標準，但是由于硬度過高無法進行回用，因此處理后的出水需要再經pH調節到國家規定排放標準的6～9后進行排放。另外，這種傳統處理方法處理成本很高，需要先用大量石灰乳液將高含酸量的煙氣制酸廢水pH調節到12左右，處理后又需要用酸將pH調節到排放標準進行排放；處理過程產生了大量含砷及重金屬的石灰渣，由于渣中金屬含量較低，因此無法回用只能堆放在渣場，就造成了二次污染問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種重金屬離子絡合藥劑以及使用這種藥劑在不經過pH調節的情況下直接去除廢水中砷及重金屬的方法。本藥劑突破?了現有絡合藥劑必須在堿性條件下才能與廢水中的重金屬離子發生反應的限制，能夠直接在含酸量1％～10％的廢水中與砷及重金屬離子發生反應，結合成不溶于水的絡合鹽，達到重金屬離子絡合沉淀的作用。這樣就能夠克服現有處理工藝用大量石灰乳液調節pH值所帶來的處理成本高以及廢渣堆存的二次污染問題。使用本藥劑進行處理無需進行pH多次調節，可以有效降低處理成本，同時由于不用石灰乳液進行pH調節因此不會增加廢水的硬度，從而處理后的廢水可以進入原系統重復利用，處理過程產生的金屬絡合鹽金屬含量高可以再次回收冶煉，避免了渣場堆放的二次污染問題，真正實現節能減排的目標。使用本藥劑的處理方法流程圖見圖1。

本發明提供一種重金屬及砷離子絡合藥劑，其制備方法以及重金屬離子及砷絡合藥劑以及含酸重金屬廢水的無需調節pH值直接進行絡合處理的工藝過程。

本發明提供的重金屬離子絡合藥劑，其特征是，包括氫氧化鈉、硫、聚丙烯酸鈉、淀粉、鋁酸鈉；所述氫氧化鈉、硫、聚丙烯酸鈉、淀粉、鋁酸鈉重量比范圍為：1～3∶1～2.5∶0.001～0.1∶0.001～0.3∶0.001～0.3。其中溶液中氫氧化鈉和硫為主要成分，其他為活性改性成分。所有原料均市售可得，或者通過現有技術中的方法制備得到。

所述的重金屬離子絡合劑的制備方法，其特征在于，包括以下兩種制備過程：

1.使用液堿產品或片堿產品溶解成燒堿溶液

a)在反應釜里加入含相應比例氫氧化鈉的氫氧化鈉溶液，進行加熱。

b)控制反應釜的溫度到90～105℃后投加相應比例的硫磺，攪拌至硫磺充分溶解。

c)以上兩步也可按照如下過程進行：將含相應比例氫氧化鈉的氫氧化鈉溶液與硫磺混合，然后在反應釜加熱到90～105℃攪拌直至硫磺充分溶解。

d)將相應比例的聚丙烯酸鈉、淀粉、鋁酸鈉緩慢的投加到反應釜內的步驟b)或步驟c)的溶液中攪拌，使其充分混合均勻反應。

該方法中所使用的氫氧化鈉溶液可以使用片堿溶解而成，也可以直接使用市售的固定濃度的氫氧化鈉溶液，此溶液并無濃度限制，即使是飽和溶液也可以使用。

其中，步驟d)在溶液冷卻后再加入或直接聚丙烯酸鈉、淀粉、鋁酸鈉等物質，所產生的產品效能相同。

2.使用固態片堿產品

a)將相應比例的片堿與硫磺混合，然后在反應釜加熱溶解形成混合液狀，冷凝后成固狀。

b)加入相應比例的聚丙烯酸鈉、淀粉、鋁酸鈉固體混合均勻。

c)加入水形成溶液使用。

使用這種重金屬及砷離子絡合藥劑處理重金屬廢水的方法為：將冶煉煙氣制酸系統等生產系統排出的含酸量1％～10％的重金屬廢水與藥劑按照適當比例在管式反應器中混合反應(或混合后進入攪拌反應池反應)，反應完成后產物進行沉淀，沉淀上清液回冶煉煙氣制酸系統等生產系統回用，底泥進入污泥脫水系統脫水，脫泥水返回前端管式反應器或攪拌反應池，低含水重金屬泥則與礦石混拌后回爐冶煉，可再次提取金屬成分。