您現在的位置: 中國污水處理工程網 >> 技術轉移 >> 正文

含重金屬廢水用復合混凝劑

發布時間:2019-6-18 9:27:59  中國污水處理工程網

  申請日2019.02.25

  公開(公告)日2019.05.21

  IPC分類號C02F1/56; C02F1/54; C02F1/52; C02F101/20; C02F101/22

  摘要

  本發明公開了一種含重金屬廢水用復合混凝劑,屬于環境廢水水處理領域。本發明解決了目前常用混凝劑對含鉻廢水的處理效果不佳的問題。本發明分布對硝酸纖維、磷脂進行處理,提高對鉻離子吸附的穩定性,加強對鉻離子的吸附及沉降。各組分相互作用提高本發明內部穩定性的同時可使親水自由基減少,使耐水性能進一步提升,提高在廢水處理過程中對活性成分包裹保護,穩定使用效果,配合植物蠟,加入的羥基磷灰石成分可在水中電離產生鈣離子,鈣離子的產生可有效降低蛋白質中巰基數量,實現對體系內部孔隙結構的填充,使本發明內部穩定性提升的同時,耐水性能得到有效提升,從而進一步穩定增強本發明的除鉻離子效果。

 
  權利要求書

  1.一種含重金屬廢水用復合混凝劑,按質量份數計,包括如下組分:3~7份活性炭、2~5份硬脂酸鎂、0.1~0.4份亞氯酸鈉、2~5份增稠劑,其特征在于,還包括:30~50份復合混凝基料、12~25份復合輔料。

  2.根據權利要求1所述一種含重金屬廢水用復合混凝劑,其特征在于,所述復合混凝基料的制備方法,包括如下步驟:

  (1)按質量比1:8~13取硝酸纖維、試劑A混合,得混合液,取混合液按質量比15~25:3:1:30加入增塑劑、OP-10、水混合攪拌,于55~75℃旋轉蒸發,減壓濃縮,得預處理硝酸纖維,按重量份數計,取30~50份大豆蛋白、8~15份植物蠟、3~7份抗壞血酸、4~8份羥基磷灰石、6~10份預處理磷脂、10~15份預處理硝酸纖維、100~150份水;

  (2)先于25~32℃,取預處理磷脂、大豆蛋白、抗壞血酸、水混合攪拌,冷凍,得冷凍料,取冷凍料粉碎過篩,收集過篩顆粒微波解凍,得解凍料,取解凍料加入植物蠟、預處理硝酸纖維、羥基磷灰石混合,于45~55℃,超聲分散,得分散液,取分散液抽真空濃縮,即得復合混凝基料。

  3.根據權利要求2所述一種含重金屬廢水用復合混凝劑,其特征在于,所述步驟(1)中的預處理卵磷脂:按質量比1:12~20取卵磷脂、二甲苯混合,于30~45℃,攪拌,真空脫溶劑處理,即得預處理卵磷脂。

  4.根據權利要求2所述一種含重金屬廢水用復合混凝劑,其特征在于,所述步驟(1)中的試劑A:按體積比4~8:3取甲醇、氯仿混合,即得試劑A。

  5.根據權利要求2所述一種含重金屬廢水用復合混凝劑,其特征在于,所述步驟(1)中的植物蠟:按質量比4~8:1:1取蓖麻籽蠟、米糠蠟、甘蔗蠟混合,即得植物蠟。

  6.根據權利要求2所述一種含重金屬廢水用復合混凝劑,其特征在于,所述步驟(1)中的增塑劑:按質量比3~7:1取檸檬酸三乙酯、環氧大豆油混合,即得增塑劑。

  7.根據權利要求1所述一種含重金屬廢水用復合混凝劑,其特征在于,所述復合輔料的制備:于28~35℃,按質量比3~6:1:20取尿素、活性污泥、硅藻土、試劑B混合攪拌,過濾,收集濾渣,得預處理土料,取預處理土料按質量比15~25:1加入助劑混合研磨,得研磨料,取殼聚糖、乙酸溶液混合攪拌,得殼聚糖液,按質量比3~7:15取研磨料、殼聚糖液混合,高速攪拌,于45~60℃旋轉蒸發,即得復合輔料。

  8.根據權利要求7所述一種含重金屬廢水用復合混凝劑,其特征在于,所述試劑B:按質量比3~7:15取氨水溶液、尿素溶液混合,即得試劑B。

  9.根據權利要求7所述一種含重金屬廢水用復合混凝劑,其特征在于,所述助劑:按質量比1:2~4:1取松香酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、羧甲基纖維素混合,即得助劑。

  10.根據權利要求1所述一種含重金屬廢水用復合混凝劑,其特征在于,所述增稠劑:按質量比2~5:1:0.2~0.5取海藻酸鈉、瓜爾膠、鈉基膨潤土混合,即得增稠劑。

  說明書

  一種含重金屬廢水用復合混凝劑

  技術領域

  本發明屬于環境廢水水處理領域,具體涉及一種含重金屬廢水用復合混凝劑。

  背景技術

  水處理的方式包括物理處理和化學處理以及生物處理。人類對污水進行處理已經有相當多年的歷史,物理方法包括利用各種孔徑大小不同的濾材,利用吸附或阻隔方式,將水中的雜質排除在外。吸附方式中較重要者為以活性炭吸附,阻隔方法則是將水通過濾材,讓體積較大的雜質無法通過,進而獲得較為干凈的水。另外,物理方法也包括沉淀法,即比重較大的雜質沉淀于底部,進而通過污泥移除方法去除。化學方法則是利用各種化學藥品將水中雜質轉化為沉淀物質,進而進行固液分離去除。水體中氮磷含量過高是造成水體富營養化的原因,其中磷含量過高是主要原因,而有研究表明,生活污水排放的磷含量占湖泊水庫中總磷含量的80%,因此要抑制水體富營養化,生活污水中的磷必須得到妥善處理。人體每天代謝產生的排泄物和使用洗滌制品產生的洗滌廢水是生活污水中磷的主要來源。要控制磷的排放,洗滌制品限磷和污水除磷二者缺一不可。

  混凝劑就是在水處理過程中將水中的懸浮物、膠體微粒子相互聚集在一起的形成大的礬花,并沉降在底部。混凝劑在去除濁度、色度、懸浮物、膠體、COD等方面效果明顯。現在市面上使用的混凝劑產品主要是聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵等。這些混凝劑都具有一定的混凝作用,但它們都是單一的金屬鹽混凝劑,存在相應的不足。如:(1)鋁鹽混凝劑處理污水后其出水顏色清澈,不腐蝕設備,但鋁鹽混凝劑形成的礬花松散,沉降速度慢,另外在水中容易形成鋁含量超標,會產生一定的生物毒性;(2)鐵鹽混凝劑形成的礬花密實,沉降速度快,沒有毒性,但它會腐蝕設備,出水中色度較高,需要進行后續的脫色處理,增加了工序和成本。

  混凝劑作為生活及工業用水、廢水的凈水劑應用普遍,目前常用的混凝劑按其化學成分可分為無機混凝劑、有機高分子混凝劑、復合混凝劑和微生物混凝劑。無機混凝劑包括無機鹽類混凝劑,如硫酸鋁、三氯化鐵、硫酸亞鐵等,無機高分子混凝劑,如聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等,無機混凝劑具有適用性好、對水溫和pH的適用范圍廣、絮體生長快等特點,其主要缺點是污泥產生量大。有機高分子混凝劑,如聚丙烯酰胺、聚合二甲基二烯丙基氯化銨等,具有投加量少的優點,缺點是成本高。單一混凝劑在使用上都存在一定的問題,往往造成處理效果不理想,以無機混凝劑與有機混凝劑復配構成的無機有機復合混凝劑因具有傳統混凝劑無法比擬的凈水效果和優勢,成為目前研究、使用的熱點,但以復配的方法制備的復合混凝劑因各組分物質間物化性質的差異影響復合混凝劑的穩定性和使用性能,往往造成復合混凝劑在存放期間因外界環境的變化產生分層、混濁,使用時不易分散溶解等問題。

  發明內容

  本發明所要解決的技術問題:針對目前常用混凝劑對含重金屬的廢水的處理效果不佳的問題,提供一種含重金屬廢水用復合混凝劑。

  為解決上述技術問題,本發明采用如下所述的技術方案是:

  一種含重金屬廢水用復合混凝劑,包括如下組分:3~7份活性炭、2~5份硬脂酸鎂、0.1~0.4份亞氯酸鈉、2~5份增稠劑,其特征在于,還包括:30~50份復合混凝基料、12~25份復合輔料。

  所述復合混凝基料的制備方法,包括如下步驟:

  (1)按質量比1:8~13取硝酸纖維、試劑A混合,得混合液,取混合液按質量比15~25:3:1:30加入增塑劑、OP-10、水混合攪拌,于55~75℃旋轉蒸發,減壓濃縮,得預處理硝酸纖維,按重量份數計,取30~50份大豆蛋白、8~15份植物蠟、3~7份抗壞血酸、4~8份羥基磷灰石、6~10份預處理磷脂、10~15份預處理硝酸纖維、100~150份水;

  (2)先于25~32℃,取預處理磷脂、大豆蛋白、抗壞血酸、水混合攪拌,冷凍,得冷凍料,取冷凍料粉碎過篩,收集過篩顆粒微波解凍,得解凍料,取解凍料加入植物蠟、預處理硝酸纖維、羥基磷灰石混合,于45~55℃,超聲分散,得分散液,取分散液抽真空濃縮,即得復合混凝基料。

  所述步驟(1)中的預處理卵磷脂:按質量比1:12~20取卵磷脂、二甲苯混合,于30~45℃,攪拌,真空脫溶劑處理,即得預處理卵磷脂。

  所述步驟(1)中的試劑A:按體積比4~8:3取甲醇、氯仿混合,即得試劑A。

  所述步驟(1)中的植物蠟:按質量比4~8:1:1取蓖麻籽蠟、米糠蠟、甘蔗蠟混合,即得植物蠟。

  所述步驟(1)中的增塑劑:按質量比3~7:1取檸檬酸三乙酯、環氧大豆油混合,即得增塑劑。

  所述復合輔料的制備:于28~35℃,按質量比3~6:1:20取尿素、活性污泥、硅藻土、試劑B混合攪拌,過濾,收集濾渣,得預處理土料,取預處理土料按質量比15~25:1加入助劑混合研磨,得研磨料,取殼聚糖、乙酸溶液混合攪拌,得殼聚糖液,按質量比3~7:15取研磨料、殼聚糖液混合,高速攪拌,于45~60℃旋轉蒸發,即得復合輔料。

  所述試劑B:按質量比3~7:15取氨水溶液、尿素溶液混合,即得試劑B。

  所述助劑:按質量比1:2~4:1取松香酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、羧甲基纖維素混合,即得助劑。

  所述增稠劑:按質量比2~5:1:0.2~0.5取海藻酸鈉、瓜爾膠、鈉基膨潤土混合,即得增稠劑。

  本發明與其他方法相比,有益技術效果是:

  (1)本發明對硝酸纖維進行處理,可與殼聚糖、大豆蛋白復配強化成膜,并提高對重金屬離子吸附的穩定性,網捕作用,構成吸附橋架,增強其成膜性,組織界面相容性高,其中的增塑劑成分散失,依然能夠保持好的粘著力,成膜柔韌性,有助于本復合混凝劑長效保持使用效果,對磷脂進行處理其帶有的負電荷較多,大豆蛋白既帶有正電荷又帶有負電荷,因而可配合作用,提高其所帶負電荷與帶有鉻離子的相互吸引,從而將分散的蛋白質、卵磷脂連接,吸附重金屬離子形成塊狀沉淀物而沉積,且磷脂表面的負電荷可以繼續與蛋白質中所帶的正電荷發生作用,在沉積的蛋白質表面形成負電層,使蛋白質之間相互排斥,配合預處理硝酸纖維等,可構成三維吸附網絡,加強對其的吸附及沉降;

  (2)本發明添加植物蠟在制備過程中,可占據蛋白質-卵磷脂-殼聚糖交聯網絡中部分官能團的位置,降低交聯網絡分子中共價鍵的振動強度,在提高本發明內部性能的同時可使膜中親水自由基減少,使耐水性能進一步提升,提高使用效果,添加少量抗壞血酸,一方面,抗壞血酸的加入可打斷部分蛋白質分子內的二硫鍵,使蛋白質分子充分舒展,促進蛋白質分子間二硫鍵的形成,有利于得到致密的網狀結構,提高混凝效果,另一方面,抗壞血酸的加入還可以降低蛋白質多肽鏈的分子量,使其內部疏水基團暴露,配合植物蠟,提高本發明在廢水中對活性成分進行包裹,提高對重金屬離子的去除;

  (3)本發明用活性污泥、硅藻土、殼聚糖等為原料制復合輔料,可通過靜電作用相互作用在一起,使得殼聚糖附著預處理泥料表面,相互增益,可進一步增強對重金屬離子的去除能力,加入的羥基磷灰石成分可在水中電離產生鈣離子,帶有正電荷的鈣離子可與大豆蛋白中的負電荷結合,提高蛋白質分子間結合力,且鈣離子的產生可有效降低蛋白質中巰基數量,使大量巰基轉變成-S-S-或-S-Ca-S-,使蛋白質分子的凝膠特性有效增強,部分未電離的羥基磷灰石可作為增強填料填充于蛋白質、殼聚糖等形成的交聯網絡結構中,實現對體系內部孔隙結構的填充,提高成膜致密度,使本發明內部穩定性提升的同時,耐水性能得到有效提升,從而進一步穩定增強本發明的除重金屬離子效果。

相關推薦
項目深度追蹤
數據獨家提供
服務開通便捷 >
最新澳门乐透码2011