[發明專利]一種應用于電鍍廢水中重金屬回收的生物絮凝劑

有效

• 申請號: 201510083147.6
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104628116A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 董濱;張科鋒;靳慧霞;沈丹妮;孟金鳳
• 申請（專利權）人: 浙江大學寧波理工學院
• 主分類號: C02F1/56
• 分類號: C02F1/56;C02F1/52;C02F1/62
• 代理公司: 寧波市天晟知識產權代理有限公司 33219
• 代理人: 張文忠

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，特別是涉及一種電鍍廢水處理藥劑，具體地說是一種應用于電鍍廢水中重金屬回收的生物絮凝劑。

背景技術

電鍍工業是我國重要的加工行業，目前以鍍鋅、鍍銅、鍍鉻和鍍鎳等分布在機器制造、輕工、電子、航空及儀器儀表制造業；據了解，全國電鍍工藝廢水的年排放量在4億噸以上，造成了嚴重的環境污染。電鍍廢水水質復雜，其中含有如銅、鎳、鎘、鉻、鋅、銀和金等金屬離子和氰化物，有些屬于致癌、致畸、致突變的劇毒物質。

目前，電鍍廢水的常規處理技術主要有化學沉淀法、氧化還原法、離子交換法、電解法等，同時鐵氧體法、膜分離技術、溶劑萃取法、吸附法、生物法等新技術也得到了越來越多的研究和應用。其中化學法為比較常用的方法，一般是在含有金屬離子的電鍍廢水中投加還原劑，如硫酸亞鐵、亞硫酸鈉等，分級沉淀廢水中的重金屬離子，并需要通過加酸或投堿調整沉淀后的上清液的pH值才能排放。采用該類方法處理電鍍廢水，藥劑用量大、占地多、投資大，運行管理難度大，運行成本高，且無法保證出水穩定達標。

隨著新《電鍍污染物排放標準》（GB21900-2008）正式實施以來，電鍍行業污染排放控制要求愈加嚴格。據初步統計，全國大約60%的電鍍企業需要對治理設施進一步改造或增加處理設施才能達到新標準要求。因此，需要一種處理成本低且效果穩定的處理藥劑對電鍍廢水實行貴重金屬回收，以有效地解決重金屬對水體的污染，保護生態環境。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的現狀，而提供能高效回收電鍍廢水中重金屬，防止二次污染且處理效果穩定、成本低廉的一種應用于電鍍廢水中重金屬回收的生物絮凝劑，聚丙烯酰胺簡稱PAM，脫水聚合硫酸鐵簡稱PFS，聚谷氨酸簡稱γ-PGA。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種應用于電鍍廢水中重金屬回收的生物絮凝劑，本生物絮凝劑為一種由聚丙烯酰胺、脫水聚合硫酸鐵以及聚谷氨酸三種作為復配的基礎原料復配的用于回收電鍍廢水中重金屬的電鍍廢水處理藥劑，該三種作為復配的基礎原料按重量份計聚丙烯酰胺：脫水聚合硫酸鐵：聚谷氨酸的最佳復配比為2：3：1，并且所述的聚丙烯酰胺、脫水聚合硫酸鐵和聚谷氨酸中的任意一種基礎原料均可單獨用于回收電鍍廢水中的重金屬。

為優化上述技術方案，采取的措施還包括：

上述的脫水聚合硫酸鐵的分子式為[Fe₂(OH)_n(SO₄)_3-n/2]_m，上述的聚丙烯酰胺的分子量為300萬。

上述的聚丙烯酰胺單獨用于回收電鍍廢水中的重金屬時的最佳投加量為0.2mg/L。

上述的脫水聚合硫酸鐵單獨用于回收電鍍廢水中的重金屬時的最佳投加量為0.6mg/L。

上述的聚谷氨酸單獨用于回收電鍍廢水中的重金屬時的最佳投加量為0.2mg/L。

上述的作為復配的基礎原料單獨用于回收電鍍廢水中的重金屬時的最佳絮凝pH值為8。

上述的聚丙烯酰胺為在電鍍廢水處理藥劑中起混凝作用的混凝劑。

上述的脫水聚合硫酸鐵和聚谷氨酸為在電鍍廢水處理藥劑中起助凝作用的助凝劑。

用于復配的基礎原料復配回收電鍍廢水中的重金屬時的最佳復配絮凝pH值為7.8。

上述復配順序如下：

a)：按照重量份分別稱取聚丙烯酰胺、脫水聚合硫酸鐵和聚谷氨酸，并分別溶解定容，配置為1g/L的溶液；

b)：調節電鍍廢水的pH值至最佳絮凝條件；

c)：依次加入作為混凝劑的聚丙烯酰胺以及作為助凝劑的脫水聚合硫酸鐵和聚谷氨酸，攪拌10分鐘-15分鐘，靜置沉淀后對沉淀物進行處理回收。

與現有技術相比，本發明的生物絮凝劑由PAM、PFS和γ-PGA為基礎原料按一定比例復配的復合絮凝劑，其中主劑為PAM，它們的最佳復配比例為PAM：PFS：γ-PGA=2：3：1。本發明的電鍍廢水處理藥劑，通過上述原料的復配，能最大限度地發揮各原料間的相互協同作用，能沉淀多種金屬離子，并且其處理方法簡單，只要投加藥劑即能去除回收重金屬離子，能高效回收電鍍廢水中的重金屬，不會帶來二次污染等問題，因而能有效地降低處理電鍍廢水的成本。

本發明具有以下有益效果：

1、本發明的電鍍廢水處理藥劑即生物絮凝劑，通過上述原料的復配，發揮協同作用，能夠沉淀多種金屬離子，處理方法簡單，只要投加藥劑即可去除回收重金屬離子。