專利名稱：一種處理含銅廢水的去除劑及其應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種處理含銅廢水的去除劑及其應(yīng)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(hù)中廢水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
含銅エ業(yè)廢水的來(lái)源主要是在冶煉、金屬加工、機(jī)器制造、礦山廢水及其他エ業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的，其中以金屬加工、電鍍エ廠排放的廢水銅離子含量最高，廢水含銅量可達(dá)幾十至幾百毫克每升。含銅金屬離子排入水體，會(huì)嚴(yán)重影響水的質(zhì)量。調(diào)查研究表明，當(dāng)水中含銅時(shí)會(huì)產(chǎn)生異味，超過(guò)15毫克/升就不能飲用了，灌溉水中硫酸銅對(duì)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(huì)造成農(nóng)作物尤其是水稻和大麥的生長(zhǎng)不良，并會(huì)污染糧食和籽粒，造成生態(tài)破壞并危害人體健康。目前國(guó)內(nèi)較常用的含銅廢水處理技術(shù)主要有化學(xué)沉淀法、電解法、吸附法、離子交換法和離子螯合法；化學(xué)沉淀法化學(xué)法處理含銅電鍍廢水具有技術(shù)成熟、投資少、處理成本低、適應(yīng)性強(qiáng)、管理方便、自動(dòng)化程度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，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(huì)產(chǎn)生二次污染，用化學(xué)法處理含銅廢水， 首先必須破除絡(luò)合剤，使銅以離子形式存在于清洗廢水中，否則會(huì)形成銅絡(luò)合物，處理后的出水銅含量依然很高；電解法流程簡(jiǎn)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(lái)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(guò)程很簡(jiǎn)單，設(shè)備也不復(fù)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(xué)沉淀法相似，最終會(huì)產(chǎn)生含重金屬污泥，若處理不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生二次污染；例如，鄭懷禮在“(似#重金屬離子捕集劑去除廢水中的Cu2+的研究”提到了ー種am 重金屬離子捕集劑處理含銅廢水的方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在PH為1一14范圍內(nèi)，攪拌時(shí)間為 5min，不加絮凝劑時(shí)CU2#重金屬離子捕集劑對(duì)含銅廢水進(jìn)行處理后，其上清液銅的含量低于0. :3mg/L，對(duì)銅的去除率達(dá)到99. 7% ；章敏等在“高分子重金屬絮凝劑MAC除Cu2+、去濁性能”提到了ー種以殼聚糖、巰基乙酸等為原料合成了ー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(jī)理，結(jié)果表明MAC具有除銅的性能，當(dāng)MAC與HPAM復(fù)配時(shí)，Cu2+去除率可達(dá)98%以上。因此，為克服現(xiàn)有技術(shù)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(duì)較小，運(yùn)行費(fèi)用較低，可將10mg/L 500mg/L的含銅廢水一歩降到 0. 3mg/L以下，除銅率高達(dá)99. 9%以上，適用于エ業(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(shù)的不足，提供了一種適用于銅含量在IOmg/ 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(diǎn)，經(jīng)改性后可以達(dá)到有效去除廢水中銅離子的目的。本發(fā)明采用的技術(shù)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(jì)，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(shí)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°C浸泡1 2天后105°C烘干活化4小吋，得到活化礦物質(zhì)；(2)將得到的活化礦物質(zhì)以 20 IOOppm投入到10mg/L 500mg/L的含銅廢水中，攪拌1 3小時(shí)；(3)攪拌結(jié)束后沉淀分離即可。
具體實(shí)施例方式將粉碎的50 100目的礦物質(zhì)和胺基類在硫酸中浸泡1 2天后105°C烘干活化4小吋，得到活化礦物質(zhì)；將得到的活化礦物質(zhì)以20 IOOppm投入到10mg/L 500mg/ L的含銅廢水中，攪拌1 3小時(shí)；攪拌結(jié)束后沉淀分離即可。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20% 75%。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(jì)，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%。本發(fā)明的作用機(jī)理是利用礦物質(zhì)孔隙度大、比表面積大，在胺類化合物條件下使礦物質(zhì)胺基化，形成結(jié)合銅離子的活性位點(diǎn)，銅離子牢固的與活性礦物質(zhì)結(jié)合，對(duì)廢水中的銅離子的去除率達(dá)99. 9%以上；結(jié)合后的礦物質(zhì)經(jīng)酸化處理后可以回收銅。實(shí)例1
按其質(zhì)量百分比計(jì)，將粉碎50目的25 %硅藻土和75 % 3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺在硫酸中浸泡1天后105°C烘干活化4小吋，得到活化礦物質(zhì)；將得到的活化礦物質(zhì)以 40ppm投入到某金屬加工廠的200mg/L的含銅廢水中攪拌1小時(shí)；攪拌結(jié)束后沉淀分離得到的出水銅含量為0. ang/L，銅去除率達(dá)99. 9%。實(shí)例2按其質(zhì)量百分比計(jì)，將粉碎100目的80%海泡石和75%高嶺土組成的礦物質(zhì)和30% 3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺在硫酸中浸泡2天后105°C烘干活化4小吋，得到活化礦物質(zhì)；將得到的活化礦物質(zhì)以60ppm投入到某電鍍廢水廠50mg/L的含銅廢水中，攪拌1. 5小時(shí)；攪拌結(jié)束后沉淀分離得到的出水銅含量為0. (Mmg/L，銅去除率達(dá)99. 9%。實(shí)例3
按其質(zhì)量百分比計(jì)，將粉碎80目的40 %鐵礦和40 %錳礦組成礦物質(zhì)和20 %乙烯亞胺在硫酸中浸泡2天后105°C烘干活化4小吋，得到活化礦物質(zhì)；將得到的活化礦物質(zhì)以 IOOppm投入到某礦山240mg/L的含銅廢水中，攪拌1. 5小時(shí)；攪拌結(jié)束后沉淀分離得到的出水銅含量為0. lmg/L，銅去除率達(dá)99. 9%以上。實(shí)例 4
按其質(zhì)量百分比計(jì)，將粉碎50目的30%沸石和30%蒙脫石組成的礦物質(zhì)和40%聚乙烯亞胺在硫酸中浸泡2天后105°C烘干活化4小吋，得到活化礦物質(zhì)；將得到的活化礦物質(zhì)以SOppm投入到某機(jī)械制造廠的M0mg/L的含銅廢水中，攪拌2小時(shí)；攪拌結(jié)束后沉淀分離得到的出水銅含量為0. 08mg/L，銅去除率達(dá)99. 9%以上。實(shí)例5
按其質(zhì)量百分比計(jì)，將粉碎100目的50%錳礦和25% 3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺、 25%乙烯亞胺組成的胺類化合物在硫酸中浸泡1天后105°C烘干活化4小吋，得到活化礦物質(zhì)；將得到的活化礦物質(zhì)以60ppm投入到某金屬冶煉廠的150mg/L的含銅廢水中，攪拌2 小時(shí)；攪拌結(jié)束后沉淀分離得到的出水銅含量為0. lmg/L,銅去除率達(dá)99. 9%以上。
權(quán)利要求
1.一種處理含銅廢水的去除劑及其應(yīng)用方法，其特征在于該去除劑由礦物質(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20 % 75 %。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種處理含銅廢水的去除劑及其應(yīng)用方法，其特征在于所述的礦物質(zhì)是高嶺土、海泡石、蒙脫石、硅藻土、沸石、鐵礦、錳礦中的ー種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種處理含銅廢水的去除劑及其應(yīng)用方法，其特征在于所述的胺類物質(zhì)是3-三乙氧基甲硅烷基-1-丙胺、乙烯亞胺、聚乙烯亞胺中的ー種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種含銅廢水的去除劑，其特征是依次包括如下步驟(1)將粉碎的50 100目的礦物質(zhì)和胺基類化合物在硫酸中浸泡1 2天后105°C烘干活化4小吋，得到活化礦物質(zhì)；(2)將得到的活化礦物質(zhì)以20 IOOppm投入到10mg/L 500mg/L的含銅廢水中，攪拌1 3小時(shí)；(3)攪拌結(jié)束后沉淀分離即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理含銅廢水的去除劑及其應(yīng)用方法，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20％～75％；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；按如下步驟實(shí)施(1)將粉碎的50～100目的礦物質(zhì)和胺類化合物在硫酸中浸泡1～2天后，于105℃下烘干活化4小時(shí)，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(shí)；(3)攪拌結(jié)束后沉淀分離即可；本發(fā)明利用礦物質(zhì)孔隙度大、比表面積大，在胺類化合物條件下使礦物質(zhì)胺基化，形成結(jié)合銅離子的活性位點(diǎn)，銅離子牢固的與活性礦物質(zhì)結(jié)合，對(duì)廢水中的銅離子的去除率達(dá)99.9%以上；結(jié)合后的礦物質(zhì)經(jīng)酸化處理后可以回收銅。
文檔編號(hào)C02F101/20GK102531118SQ20111032076
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者張斌, 雷思宇, 雷春生 申請(qǐng)人:常州亞環(huán)環(huán)?？萍加邢薰?br>