[發(fā)明專利]一種基于堿渣制備重金屬廢水處理劑的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610143491.4
• 申請日: 2016-03-14
• 公開（公告）號: CN105749882B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁小平
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州振凌環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;B01J20/30;C02F1/28;C02F101/20
• 代理公司: 鄭州裕晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)41142
• 代理人: 王瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于堿渣制備重金屬廢水處理劑的方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氨堿法生產(chǎn)純堿的最大缺點是蒸氨工藝流程中會產(chǎn)生大量廢棄物。據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)1t純堿要排出9～11m³的廢棄物，其中含固體廢渣約0.3～0.6t。我國現(xiàn)有大連、天津、青島三大氨堿廠均地處沿海，生產(chǎn)多年來主要是靠筑壩堆存、空地堆存，廢清液排海及混合排海的辦法來處理廢液廢渣。近年來隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展，排廢量逐年增長，原有的排廢設(shè)施已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)需要。

為解決大量堿渣排放問題，傳統(tǒng)的方法是采取圍堰或挖池排放堿渣，這不僅侵占大量的土地，而且對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

吸附法是處理重金屬廢水的方法之一，吸附法是利用吸附劑的獨特結(jié)構(gòu)往除重金屬離子的一種有效方法。利用吸附法處理電鍍重金屬廢水的常用吸附劑有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等。吸附法處理重金屬廢水具有高效、簡便和選擇性好等優(yōu)點，特別是對低濃度、污染性強(qiáng)、其他方法難以有效處理的重金屬廢水具有獨特的應(yīng)用價值。但目前工業(yè)上使用的吸附劑價格昂貴，廣泛應(yīng)用受到限制，重金屬的回收，吸附劑的再生和二次污染也是吸附法處理重金屬廢水中的難點。常用的吸附劑活性炭在廢水治理中應(yīng)用廣泛，但活性炭再生效率低，處理水質(zhì)很難達(dá)到回用要求，一般僅用于電鍍廢水的預(yù)處理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題：針對目前傳統(tǒng)處理堿渣的過程中侵占大量的土地，造成環(huán)境污染，同時吸附法處理重金屬廢水時吸附劑價格昂貴，重金屬難回收及易產(chǎn)生二次污染的問題，本發(fā)明利用堿渣粒徑小，比表面積大及堿性較強(qiáng)的特點，首先對堿渣進(jìn)行脫水，去除堿渣中的結(jié)合水，再使用陰離子聚丙烯酰胺對脫水后的堿渣進(jìn)行包裹，同時通入甲硅烷對其表面進(jìn)行改性修飾，隨后在進(jìn)行酸性條件下對修飾后的堿渣進(jìn)行酸化，保護(hù)包裹其內(nèi)的堿渣，再將其與殼聚糖等物質(zhì)混合，增強(qiáng)堿渣吸附能力及降解力，從而制備出重金屬廢水處理劑。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是：

（1）稱取堿渣放入高溫爐中，在200～230℃下干燥2～3h后取出放入粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，過100～150目篩，把過篩后所得的顆粒與正己烷按質(zhì)量比8:1進(jìn)行混合均勻后放入微波真空干燥機(jī)中干燥4～6h，然后將干燥后的混合物取出進(jìn)行過濾，使用無水乙醇沖洗濾餅3～5次，再將濾餅放入烘箱中，在95℃下干燥30～40min，得預(yù)處理脫水堿渣；

（2）將上述所得的預(yù)處理脫水堿渣與其質(zhì)量8～12％的陰離子聚丙烯酰胺混合均勻后，放入球磨機(jī)中進(jìn)行碾磨40～50min，再過120目篩，將過篩后的顆粒放入高壓反應(yīng)釜中，向其中通入混合氣將反應(yīng)釜內(nèi)的空氣排出，設(shè)定壓力為2～3MPa，溫度為180～200℃，以轉(zhuǎn)速200～230r/min攪拌50～70min，所述混合氣為氮氣和甲硅烷按體積比10:1混合而成；

（3）待上述攪拌結(jié)束后出料，將出料物放入容器中，向其中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％的乙醇溶液淹沒出料物，再向容器中加入乙醇溶液體積12～16％的pH至5.5～6.0的檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖溶液，攪拌均勻，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55％的檸檬酸調(diào)節(jié)pH至5.8～6.0；

（4）待上述pH調(diào)節(jié)完成后，分別向容器中加入出料物質(zhì)量10～12％的殼聚糖、出料物質(zhì)量4～6％的海藻酸鈉及出料物質(zhì)量7～9％的200目麥飯石，攪拌均勻，在70～90℃下靜置陳化1～2h后過濾，收集濾餅放入烘箱中，在80℃下干燥3～5h，待干燥完成后將濾餅取出放入粉碎機(jī)中粉碎，過150目篩，收集顆粒，得重金屬廢水處理劑。

本發(fā)明的應(yīng)用方法：取銅濃度0.5～0.8mg/L，鉛濃度5.8～6.4mg/L，鋅濃度83.2～96.4mg/L，鎘濃度2.8～3.6mg/L，砷濃度4.2～4.8mg/L的重金屬廢水放入處理池內(nèi)，按照85～95g/L，將本發(fā)明所制得的重金屬廢水處理劑放入處理池內(nèi)，以轉(zhuǎn)速180～220r/min，攪拌2～4h后，靜置30～40min后，檢測得取銅濃度0.0012～0.0018mg/L，鉛濃度0.00018～0.00026mg/L，鋅濃度0.098～0.105mg/L，鎘濃度0.00098～0.0012mg/L。

本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明充分利用了堿渣，避免了環(huán)境污染，實現(xiàn)了堿渣的資源化利用；

（2）本發(fā)明所制得的重金屬廢水處理劑制作成本低，易于操作，金屬去除效果好，不會產(chǎn)生二次污染。

具體實施方式