申请日2007.07.31
公开(公告)日2010.06.09
IPC分类号C02F1/68; C02F1/70; C02F1/28; C02F1/52
摘要
本发明属于工业水处理技术领域，涉及一种废水净化剂，具体为一种用于处理含重金属的各类工业废水(尤其是电镀废水)的净化剂。该净化剂的有效成分包括硅藻土、金属硫化物、亚硫酸盐、碳酸盐和铝盐，各种成分的质量百分含量分别为硅藻土30%～35%，金属硫化物20%～30%，亚硫酸盐18%～23%，铝盐5%～10%，其余量为碳酸盐。本发明有效的解决了现在电镀生产工艺复杂，水质混排不清，电镀添加剂复杂的问题，能使废水经处理后长期稳定达标。
权利要求书
1.一种重金属废水净化剂，其特征在于：该净化剂的有效成分包括硅藻土、金属硫化物、亚硫酸盐、碳酸盐和铝盐，各种成分的质量百分含量分别为硅藻土30%～35%，金属硫化物20%～30%，亚硫酸盐18%～23%，铝盐5%～10%，碳酸盐2%～27%。
2.如权利要求1所述的重金属废水净化剂，其特征在于：金属硫化物为硫化钙、硫化钠或硫化钡。
3.如权利要求1所述的重金属废水净化剂，其特征在于：亚硫酸盐为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠。
4.如权利要求1所述的重金属废水净化剂，其特征在于：碳酸盐为碳酸钙或碳酸钠。
5.权利要求1所述的重金属废水净化剂，其特征在于：铝盐为氯化铝或硫酸铝。
6.如权利要求1所述的重金属废水净化剂，其特征在于：各有效成分及其质量百分含量分别为硅藻土32%，硫化钙25%，亚硫酸钠20%，氯化铝8%，碳酸钙15%。
说明书
重金属废水净化剂
技术领域
本发明属于工业水处理技术领域，涉及一种废水净化剂，具体为一种用于处理含重金属的各类工业废水(尤其是电镀废水)的净化剂。
背景技术
重金属废水的处理方法目前有很多种，例如，碱式沉淀法、离子交换法、电渗析法、反渗透法、电絮凝法等。目前应用最多的是碱式沉淀法，就是仅通过加碱调节pH值，使重金属离子形成氢氧化物沉淀而除去的方法。该方法工艺简单、操作容易、建设和运行成本较低，但缺点是各种重金属离子的最佳沉淀的pH值范围不一样，必须分段加药沉淀，如果废水中混有络合离子，有些离子就很难达标排放。离子交换法是利用离子交换树脂中的交换离子同重金属废水中的某些离子进行交换而将其除去，使废水得到净化的方法，该方法的缺点是树脂的价格较昂贵，运行成本高，树脂再生较困难，浓水难处理。电渗析法是一个电化学分离过程，是在直流电场的作用下以电位差为驱动力，通过荷电膜将溶液中的带电离子与不带电组分分离的膜过程，该方法的缺点是进水条件较严格，膜容易污染，运行成本高。反渗透法是利用反渗透膜将废水中的重金属进行分离的过程，该方法的缺点是进水严格，膜容易污染，运行成本高。电絮凝法是使废水中的有害物质通过电解过程在阴、阳两极上分别发生氧化和还原反应，生成不溶于水的沉淀，通过絮凝除去，该方法的缺点是去除效率与水质情况、电量大小、电极板都有很大关系，难以控制。
发明内容
本发明的目的在于针对现有重金属废水净化方法存在的缺陷，提供一种可直接应用于重金属废水净化的净化剂，此净化剂可以使处理工艺更为简单，管理更加方便，运行费用更低。
本发明的技术方案如下：一种重金属废水净化剂，其有效成分包括硅藻土、金属硫化物、亚硫酸盐、碳酸盐和铝盐，各种成分的质量百分含量分别为硅藻土30%～35%，金属硫化物20%～30%，亚硫酸盐18%～23%，铝盐5%～10%，碳酸盐2%～27%。
如上所述的重金属废水净化剂，其中，金属硫化物可以为硫化钙、硫化钠或硫化钡。
如上所述的重金属废水净化剂，其中，亚硫酸盐可以为亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠。
如上所述的重金属废水净化剂，其中，碳酸盐可以为碳酸钙或碳酸钠。
如上所述的重金属废水净化剂，其中，铝盐可以为氯化铝或硫酸铝。
如上所述的重金属废水净化剂，其中，优选的各有效成分及其质量百分含量分别为硅藻土32%，硫化钙25%，亚硫酸钠20%，氯化铝8%，碳酸钙15%。
本发明所提供的重金属净化剂有效的解决了现在电镀生产工艺复杂，水质混排不清，电镀添加剂复杂的问题，能使废水经处理后长期稳定达标;使用此种重金属净化剂，只需要车间将含氰废水分开，其它废水可混排，从而减轻了车间分流的压力;重金属净化剂自身含有调碱的离子，可以降低后续投加碱的量，从而节约了成本并减少了污泥的生成量。
具体实施方式
本发明所提供的重金属废水净化剂以硅藻土和金属硫化物为主要成分，同时添加亚硫酸盐、碳酸盐和铝盐构成。各种成分的质量百分含量分别为硅藻土30%～35%，金属硫化物20%～30%，亚硫酸盐18%～23%，铝盐5%～10%，碳酸盐2%～27%.
下面以硅藻土、硫化钙、亚硫酸钠、碳酸钙和氯化铝为具体实例，对本发明进行详细的说明。
--亚硫酸钠：由于有些重金属废水中含有铬，而一般是以六价铬离子形式存在，不能直接除去，需要先将六价铬转换成三价铬，故本发明药剂中添加一定量的亚硫酸钠用以还原六价铬。具体反应如下：
2H2Cr2O7+2Na2SO3+3H2SO4→Cr2(SO4)3+3Na2SO4+4H2O
(重金属废水一般为酸性)，反应后溶液中的[H+]降低，六价铬也被还原成可沉淀的三价铬。
--碳酸钙：加入碳酸钙可进一步的降低溶液中的[H+]，反应如下：
2H++CO32-→CO2↑+H2O
由于PH值的上升，可以去除一部分的重金属离子，如Cu2+、Ni2+、Cr3+、Zn2+等，反应如下：
Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓ KspCu(OH)2=5.6*10-20
Ni2++2OH-→Ni(OH)2↓ KspNi(OH)2=2.2*10-16
Zn2++2OH-→Zn(OH)2↓ KspZn(OH)2=5.0*10-17
Cr3++3OH-→Cr(OH)3↓ KspCr(OH)3=1.0*10-30
--硫化钙：由于金属硫化物的溶解级常数比金属氢氧化物沉淀小，更容易沉淀，故加入硫化钙可进一步的去除溶解中的金属离子，反应如下：
Mn++S2-→M2Sn↓(其中M是金属离子，n是金属离子所带电荷)
--硅藻土：为了更彻底的去除废水中的重金属离子，故在处理剂中加入具有较大孔表面积(>70m2/g)的硅藻土，利用其吸附作用，将废水中的重金属离子吸附，将细微的颗粒变大，再加上其自身的絮凝作用，迅速、高效的去除水中的细微悬浮物。同时，硅藻土还可以去除部分COD，BOD，S，NH3-N和CN-等。
--氯化铝：在处理剂中加入一定量的氯化铝，能利用Al3+的絮凝作用，使固液迅速分离。上述几种物质的协同效应，也能使废水中的重金属离子迅速沉淀下来。
下面提供几种具体的净化剂成分和用量：
硫化钙 亚硫酸钠 氯化铝 硅藻土 碳酸钙
25% 20% 8% 32% 15%
20% 18% 5% 30% 27%
硫化钙 亚硫酸钠 氯化铝 硅藻土 碳酸钙
30% 23% 10% 35% 2%
上表中的硫化钙可以用硫化钠或硫化钡替代，亚硫酸钠可以用亚硫酸氢钠或焦亚硫酸钠替代，氯化铝可以用硫酸铝替代，碳酸钙可以用碳酸钠替代，硅藻土可以用其它具有吸附能力的吸附材料替代。
