一種非選擇性重金屬廢水快速凈化劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種非選擇性重金屬廢水快速凈化劑，屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國重金屬廢水產(chǎn)生量巨大，特別是制藥、皮革鞣洗、稀土元素提煉等行業(yè)發(fā)展迅 速，進而產(chǎn)生大量的重金屬廢水，造成了環(huán)境污染，嚴(yán)重影響了相關(guān)企業(yè)及周邊群眾的正常 生產(chǎn)和生活。國內(nèi)外關(guān)于重金屬廢水治理相關(guān)技術(shù)的研究很多，成果也很多，但局限于處理 工藝、處理成本、處理效果甚至是環(huán)境的二次污染等原因而不能根治重金屬廢水污染。
[0003] 現(xiàn)有的重金屬廢水處理劑通常分為兩種一種是重金屬氧化還原處理劑，另一種是 堿金屬沉淀處理劑。第一種是通過氧化還原反應(yīng)的原理，促進重金屬解毒或脫離而達到重 金屬廢水處理的目的，依據(jù)此而形成的重金屬廢水處理藥劑在處理過程中往往會在廢水中 引入其他溶解性強的離子，而這些離子的脫除很困難，容易造成水體的二次污染且造價偏 高；第二種則是依靠堿金屬氫氧化物大多溶解度偏低的原理來處理重金屬廢水的，這種水 處理劑多是強堿型，對處理后水體的pH值影響較大，若是再加入藥劑調(diào)節(jié)，則成本上升較 快。
[0004] 因此，國內(nèi)外研究人員一直致力于開發(fā)出一種開發(fā)出一種處理效果好、生產(chǎn)成本 低、普適性強、處理周期短、設(shè)備條件要求低、不造成二次水體污染的的非選擇性重金屬廢 水快速凈化處理劑，以滿足我國相關(guān)行業(yè)重金屬廢水解毒、快速高效處理處置的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問題，提供一種處理效果好、生產(chǎn)成本低、普適 性強、處理周期短、設(shè)備條件要求低、不造成二次水體污染的的非選擇性重金屬廢水快速凈 化處理劑。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：非選擇性重金屬廢水快速凈化處 理劑，包括以下述重量百分比的組分：鈉化膨潤土 30-60%，酸處理鋼渣磨細(xì)粉10-50%，酸 處理電廠粉煤灰12-32 %，聚乙二醇聚合物1-3 %，聚丙烯酰胺0. 5-1. 5 %，上述組分合計 100%〇
[0007] 按上述方案，所述的鈉化膨潤土的CEC (吸藍量）值為180-300mg/g。
[0008] 按上述方案，所述的熱潑鋼渣為液態(tài)熱潑鋼渣?；幚泶胚x后，粒徑小于5mm的 自然級配鋼渣，其中鈣鎂硅鋁鐵氧化物總含量超過95%。
[0009] 本發(fā)明的鋼渣的組分（單位wt% ):CaO45.76、Si02 1 4. 30、A1203 1.63、FeO 13. 11、Fe203 9.28、MgO9.84、MnO1.71、P205 1.40、S0.056,其余為雜質(zhì)。
[0010] 按上述方案，所述的酸處理鋼渣磨細(xì)粉和酸處理電廠粉煤灰均磨細(xì)至200目以 下。
[0011] 按上述方案，所述聚乙二醇聚合物的分子量為10000~60000 ;所述聚丙烯酰胺的 分子量為1〇6~10 7。
[0012] 本發(fā)明的非選擇性重金屬廢水快速凈化處理劑的制備方法為：首先將鋼渣、粉煤 灰分別用濃度為15% (體積濃度）鹽酸浸泡4小時，分別用球磨機磨細(xì)至不低于200目備 用；再將所述膨潤土鈉化處理至CEC值3 180mg/g，并烘干至含水率5 1%備用；然后選擇 固定分子量的乙二醇聚合物和聚丙烯酰胺，最后按照各組分的重量百分比將各個組分加入 封閉三軸攪拌機攪拌15~20min后，覆膜打包后，即可。
[0013] 本發(fā)明對所述非選擇性重金屬廢水快速凈化處理劑的制備方法中各步驟控制的 理由為：
[0014] 首先將所述鋼渣、電廠粉煤灰利用濃度為15%鹽酸浸泡4小時，是為了將鋼渣與 粉煤灰中的惰性成分進行侵蝕處理，因為鋼渣與粉煤灰都是高溫過程產(chǎn)生的固體廢棄物， 其中很多鈣鎂硅鋁金屬氧化組成的不定相組織表面致密，不利于活性激發(fā)，用鹽酸侵蝕后， 有利于其活性激發(fā)；利用球磨機將鋼渣與粉煤灰分別磨細(xì)至200目以下，是為了充分激發(fā) 其潛在的火山灰活性，有利于其在水溶液中發(fā)生反應(yīng)。膨潤土的鈉化處理主要是為了提高 其層間吸附容量以及離子交換容量，其主要控制技術(shù)指標(biāo)為吸藍量CEC，本發(fā)明加工時控制 CEC不低于180mg/g是為了保證整個處理的吸附效果，同時也是控制生產(chǎn)成本的要素之一。 而乙二醇聚合物與聚丙烯酰胺則需購買工業(yè)成品，控制其分子量主要是為了保證處理效果 的同時控制生產(chǎn)成本。
[0015] 各組分的機理及作用：
[0016] 鈉化膨潤土 ：主要用于提供重金屬離子吸附固定基體。重金屬離子在包裹、絡(luò)合、 吸附架橋、固定處理后附著于吸附基體內(nèi)部，達到重金屬離子與水相分離的目的。鈉化膨潤 土低于30%，吸附相基體達不到要求，鈉化膨潤土含量高于60%，固液分離能力下降。
[0017] 酸處理鋼渣磨細(xì)粉：重金屬離子絡(luò)合劑，主要用于提高重金屬離子在水溶液中的 絡(luò)合效果。酸處理鋼渣磨細(xì)粉含量低于10%，難以形成絡(luò)合金屬離子，影響整體重金屬離子 的固定效果，酸處理鋼渣磨細(xì)粉含量高于50%，水溶液中金屬離子絡(luò)合物容易形成過飽和 絡(luò)合物，會增加重金屬離子在水溶液中的溶解量，降低處理效果。
[0018] 酸處理電廠粉煤灰：重金屬離子絡(luò)合絡(luò)合物礦化劑，主要用于提高重金屬離子絡(luò) 合物的礦化性，用于提升絡(luò)合物的吸附效果。酸處理電廠粉煤灰含量低于12%，礦化效果 差，不利于吸附，酸處理電廠粉煤灰含量高于32%，不利于重金屬離子絡(luò)合物的形成，降低 處理效果。
[0019] 分子量為10000~60000聚乙二醇聚合物：主要起潤濕、分散作用，能降低表面張 力，促進各種離子在水溶液中的分散效果。分子量為10000~60000聚乙二醇聚合物含量 低于1 %，降低表面張力不明顯，含量高于3%，導(dǎo)致水溶液中泡沫增加，影響絡(luò)合物吸附的 均勻性，且成本增加。
[0020] 分子量為106~10 7的聚丙烯酰胺：主要起金屬螯合、沉淀作用。聚丙烯酰胺易溶 于水，實驗證明聚丙烯酰胺是一種極罕見的金屬螯合劑和絮凝劑，當(dāng)聚丙烯酰胺與金屬離 子絡(luò)合物碰撞時，會發(fā)生快速的擁擠沉淀現(xiàn)象，聚丙烯酰胺含量低于〇. 5 %，金屬離