[發(fā)明專利]一種處理含銅廢水的去除劑及其應用方法

無效

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• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN102531118A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設計）人: 雷春生;雷思宇;張斌
• 申請（專利權）人: 常州亞環(huán)環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/62;C02F101/20
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技術領域

本發(fā)明是一種處理含銅廢水的去除劑及其應用方法，尤其涉及處理含銅量在10mg/L～500mg/L的廢水，屬于環(huán)境保護中廢水處理領域。

背景技術

含銅工業(yè)廢水的來源主要是在冶煉、金屬加工、機器制造、礦山廢水及其他工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，其中以金屬加工、電鍍工廠排放的廢水銅離子含量最高，廢水含銅量可達幾十至幾百毫克每升。含銅金屬離子排入水體，會嚴重影響水的質(zhì)量。調(diào)查研究表明，當水中含銅時會產(chǎn)生異味，超過15毫克/升就不能飲用了，灌溉水中硫酸銅對水稻危害的臨界濃度為0.6毫克/升，若用含銅廢水灌溉農(nóng)田，銅在土壤和農(nóng)作物中積累，會造成農(nóng)作物尤其是水稻和大麥的生長不良，并會污染糧食和籽粒，造成生態(tài)破壞并危害人體健康。

目前國內(nèi)較常用的含銅廢水處理技術主要有化學沉淀法、電解法、吸附法、離子交換法和離子螯合法；化學沉淀法化學法處理含銅電鍍廢水具有技術成熟、投資少、處理成本低、適應性強、管理方便、自動化程度高等諸多優(yōu)點，是含銅廢水的常規(guī)處理方法，但是處理后產(chǎn)生含銅污泥，若污泥沒有得到妥善的處理還會產(chǎn)生二次污染，用化學法處理含銅廢水，首先必須破除絡合劑，使銅以離子形式存在于清洗廢水中，否則會形成銅絡合物，處理后的出水銅含量依然很高；電解法流程簡單，占地面積小，回收的金屬純度也高，但是耗電量大，廢水處理量小；吸附法處理含銅廢水，吸附劑來源廣泛，成本低，操作方便，吸附效果好，但吸附劑的使用壽命短，再生困難，難以回收銅離子；離子交換法過程很簡單，設備也不復雜，選擇性提取金屬離子有很好的效果，但樹脂交換容量有限，樹脂成本較高；形成的螯合物穩(wěn)定性高，污泥沉淀快，且捕集效果不受堿金屬和堿土金屬共存的影響，也不受pH?值變化的影響，其不足之處與化學沉淀法相似，最終會產(chǎn)生含重金屬污泥，若處理不當，會產(chǎn)生二次污染；例如，鄭懷禮在“CU2#重金屬離子捕集劑去除廢水中的Cu²⁺的研究”提到了一種CU2#重金屬離子捕集劑處理含銅廢水的方法，實驗結(jié)果表明，在pH為1—14范圍內(nèi)，攪拌時間為5min，不加絮凝劑時CU2#重金屬離子捕集劑對含銅廢水進行處理后，其上清液銅的含量低于0.3mg/L，對銅的去除率達到99.7%；章敏等在“高分子重金屬絮凝劑MAC除Cu²⁺、去濁性能”提到了一種以殼聚糖、巰基乙酸等為原料合成了一種新型高分子重金屬絮凝劑巰基乙酰殼聚糖(MAC)，研究了其除Cu²⁺的機理，結(jié)果表明：MAC具有除銅的性能，當MAC與HPAM復配時，Cu²⁺去除率可達98％以上。

因此，為克服現(xiàn)有技術的不足，發(fā)明了一種去除含銅廢水的去除劑，本發(fā)明方法具有藥劑投加量相對較小，運行費用較低，可將10mg/L～500mg/L的含銅廢水一步降到0.3mg/L以下，除銅率高達99.9％以上，適用于工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種適用于銅含量在10mg/L～500mg/L的廢水去除劑，利用礦物質(zhì)孔隙度大、比表面積大的特點，經(jīng)改性后可以達到有效去除廢水中銅離子的目的。

本發(fā)明采用的技術方案是：該去除劑由礦物質(zhì)和胺類化合物組成，其中礦物質(zhì)質(zhì)量比為25％～80％，胺類物質(zhì)質(zhì)量比為10％～50％。

所述的礦物質(zhì)是高嶺土、海泡石、蒙脫石、硅藻土、沸石、鐵礦、錳礦中的一種或兩種。

所述的胺類物質(zhì)是3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺、乙烯亞胺、聚乙烯亞胺中的一種或兩種。

按其質(zhì)量百分比計，所述的礦物質(zhì)為高嶺土25％～80％、海泡石25％～80％、蒙脫石25％～80％、硅藻土25％～80％、沸石25％～80％、鐵礦25％～80％、錳礦25％～80％；所述的胺類物質(zhì)是3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺20％～75％?、乙烯亞胺20％～75％?、聚乙烯亞胺20％～75％?。

按以下步驟實施：（1）將粉碎的50～100目的礦物質(zhì)和胺基類在硫酸中恒溫15～30℃浸泡1～2天后105℃烘干活化4小時，得到活化礦物質(zhì)；（2）將得到的活化礦物質(zhì)以20～100ppm投入到10mg/L～500mg/L的含銅廢水中，攪拌1～3小時；（3）攪拌結(jié)束后沉淀分離即可。

具體實施方式

將粉碎的50～100目的礦物質(zhì)和胺基類在硫酸中浸泡1～2天后105℃烘干活化4小時，得到活化礦物質(zhì)；將得到的活化礦物質(zhì)以20～100ppm投入到10mg/L～500mg/L的含銅廢水中，攪拌1～3小時；攪拌結(jié)束后沉淀分離即可。