专利名称：一种处理含镉废水的复合除镉剂及其应用方法
技术领域：
本发明涉及一种处理含镉废水的复合除镉剂及其应用方法，特别涉及电镀、汽车及航空、颜料、油漆、印刷等行业废水中镉的去除，属于环境保护中废水处理领域。
背景技术：
镉是一种毒性很大的重金属，其化合物也大都属毒性物质，因此被认为是一种危险的环境污染物。近年来，无论是从毒性还是蓄积作用来看，镉都将是继汞、铅之后污染人类环境、威胁人类健康的第三个金属元素。镉在电镀、汽车及航空、颜料、油漆、印刷等行业都有广泛的应用，工厂排出的含镉废水是水体镉污染的主要污染源。比如电镀工业、军工生产排放的废水(含镉量约0. 065mg/L)和硫酸矿石制取硫酸、磷矿石制取磷肥等工艺排除的废水(含镉量高达0. 089mg/L)等对水体污染尤为严重。震惊世界的日本“痛痛病”就是水田污染的典型事例，因镉污染而致，被称为“全球十大环境污染事情”，表现为全身疼痛，骨脆易折而引起身长缩短骨骼变形，最后发生肌萎缩及其他并发症，甚至死亡。镉对人体的危害已经引起了世界各国的重视，各国均制定了相应的国家标准。我国规定工业废水中镉的最高排放浓度为0. lmg/L，所以含镉废水再排放之前必须进行处理， 以达到排放的要求，避免污染中毒事件的发生。在我国，也发生过严重的镉污染事件。因此， 含镉废水的有效处理刻不容缓，研究、开发高效经济的含镉废水的处理研究，具有重大的社会、经济和环境意义。例如公开号为CN101195862A、名称为“一种镍钴溶液净化除镉的方法”专利所述的方法主要用在生产金属镍或钴工艺过程中除镉，其净化过程是采用D201树酯对镍钴溶液进行离子交换除镉的；公开号为C22B19/02、名称为“氧化锌矿石除铅、除镉工艺”的专利；它是将氧化锌矿石放入高温炉内进行焙烧，除镉后可得到的含镉物料，用于生产氧化锌，这种方法工艺复杂、去除镉效率较低，不利于工业推广。为克服现有技术的不足，本发明提供了一种处理含镉废水的复合除镉剂，该发明方法工艺流程简单，运行成本低，处理效果显著，经一次处理后水中残留镉离子浓度低于 0. 08mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99. 99%以上；高效、节能、无沉淀产生，不会引起二次污染，且出水和废水中的金属氧化物均可回收利用。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种含镉废水的处理方法。本发明方法具有工艺简单、成本低廉、操作方便、高效、节能、无二次污染、并且可回收废水中有用物质并进行水的循环使用，尤其对低浓度废水，能较彻底地净化和回收、去除率可高达 99. 9%以上等特点，因此，本发明方法应用前景十分广阔。本发明采用的技术方案是该复合除镉剂由有机酯类、有机醇类和无机物复配而成，按质量百分比计，有机酯类为20% 30%，有机醇类为20% 30%，无机物为10% 40%。
所述的有机酯类是环丙基甲酸乙酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸丁酯、氯甲酸苯酯、亚磷酸二异丙酯中的一种或两种。所述的有机醇类是三苯甲醇、异戊烯醇、异丁醇中的一种或两种。所述的无机物是硫酸钠、硫氢化钠、磷酸钠、氢氧化钠中的两种或两种以上。按占复合除镉剂总质量百分比计，所述的有机酯类是环丙基甲酸乙酯20% 30%、丙烯酸十八酯20% 30%、丙烯酸丁酯20% 30%、氯甲酸苯酯20% 30%、亚磷酸二异丙酯20 % 30 %中的一种或两种；所述的有机醇类是三苯甲醇20 % 30 %、异戊烯醇20% 30%、异丁醇20% 30%中的一种或两种；所述的无机物是硫酸钠5% 20%、 硫氢化钠5% 20%、磷酸钠5% 20%、氢氧化钠5% 20%中的两种或两种以上。该复合除镉剂的应用方法是将上述比例所配的复合除镉剂加入到含镉废水中， 加入的复合除镉剂与废水的质量比为1:20 1:2000，用碱调整pH至7. 5 10. 5，搅拌 10 30min之后，在常温或加热条件下曝气0. 5 2. 0小时，所得的废水再进行气浮处理， 最后把浮在废水表面的一层残渣用刮渣机刮除，出水即可低于国家一级排放标准。本发明的方法与现有方法相比所具有的优点及效果是
(1)工艺流程简单、成本低廉、操作方便；
(2)高效、节能、无沉淀产生、不会引起二次污染，且出水和废水中的金属氧化物均可回收利用；
(3)处理效果显著，经一次处理后水中残留镉离子浓度低于0.08mg/L，低于国家规定的一级排放标准，去除率高达99. 9%以上。
具体实施例方式本发明复合除镉剂由有机物和无机物复配而成，所述的有机物是指由有机酯类、有机醇类和无机物复配组成，按质量百分比计，有机酯类为20% 30%，有机醇类为 20% 30%，无机物为10% 40%。。所述的有机酯类是环丙基甲酸乙酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸丁酯、氯甲酸苯酯、亚磷酸二异丙酯中的一种或两种。所述的有机醇类是三苯甲醇、异戊烯醇、异丁醇中的一种或两种。所述的无机物是硫酸钠、硫氢化钠、磷酸钠、氢氧化钠中的两种或两种以上。上述复合除镉剂所占的质量比具体为所述的有机酯类是环丙基甲酸乙酯 20 % 30 %、丙烯酸十八酯20 % 30 %、丙烯酸丁酯20 % 30 %、氯甲酸苯酯20 % 30 %、亚磷酸二异丙酯20 % 30 %中的一种或两种；所述的有机醇类是三苯甲醇20 % 30%、异戊烯醇20% 30%、异丁醇20% 30%中的一种或两种；所述的无机物是硫酸钠 5 % 20 %、硫氢化钠5 % 20 %、磷酸钠5 % 20 %、氢氧化钠5 % 20 %中的两种或两种以上。处理含镉废水的除镉方法是将上述比例所配的复合除镉剂按照与废水的质量比为1:20 1:2000加入到含镉废水中，用碱调整pH至7. 5 10. 5，搅拌10 30min之后， 在常温或加热条件下曝气0. 5 2. 0小时，所得的废水再进行气浮处理，最后把浮在废水表面的一层残渣用刮渣机刮除，出水即为除镉后的废水。实例1将按占复合除镉剂总质量百分比计，丙烯酸丁酯20%、三苯甲醇20%、、丙烯酸十八酯 20%、硫酸钠20%、硫氢化钠20%配成复合除镉剂，对某化工废水中含镉进行处理，废水中含镉量1520mg/L，试验时取16mL除镉剂加入到含镉废水中，搅拌25min，在常温条件下曝气1小时，所得的废水再进行气浮处理，最后把浮在废水表面的一层残渣用刮渣机刮除，出水中镉含量为0. 08mg/L,去除率高达99. 99%。实例2
将按占复合除镉剂总质量百分比计，亚磷酸二异丙酯30%、异丁醇30%、三苯甲醇 30%、磷酸钠5%、氢氧化钠5%配成复合除镉剂，对某化工废水中含镉进行处理，废水中含镉量1430mg/L，试验时取15mL除镉剂加入到含镉废水中，搅拌20min，在常温条件下曝气1 小时，所得的废水再进行气浮处理，最后把浮在废水表面的一层残渣用刮渣机刮除，出水中镉含量为0. 12mg/L，去除率高达99. 99%。实例3
将按占复合除镉剂总质量百分比计，氯甲酸苯酯30%、异戊烯醇25%、异丁醇20%、磷酸钠10%、氢氧化钠15%配成复合除镉剂，对某化工废水中含镉进行处理，废水中含镉量 520mg/L,试验时取12mL除镉剂加入到含镉废水中，搅拌20min，在常温条件下曝气1小时， 所得的废水再进行气浮处理，最后把浮在废水表面的一层残渣用刮渣机刮除，出水中镉含量为0. 06mg/L,去除率高达99. 98 %。实例 4
将按占复合除镉剂总质量百分比计，氯甲酸苯酯30%、三苯甲醇30%、异戊烯醇20%、 磷酸钠5%、氢氧化钠15%配成复合除镉剂，对某化工废水中含镉进行处理，废水中含镉量 100mg/L,试验时取12mL除镉剂加入到含镉废水中，搅拌20min，在常温条件下曝气1小时， 所得的废水再进行气浮处理，最后把浮在废水表面的一层残渣用刮渣机刮除，出水中镉含量为0. 02mg/L,去除率高达99. 98 %。实例 5
将按占复合除镉剂总质量百分比计，环丙基甲酸乙酯30%、氯甲酸苯酯10%、异丁醇 30%、氢氧化钠10%、硫氢化钠20%配成复合除镉剂，对某化工废水中含镉进行处理，废水中含镉量80mg/L，试验时取12mL除镉剂加入到含镉废水中，搅拌20min，在常温条件下曝气1小时，所得的废水再进行气浮处理，最后把浮在废水表面的一层残渣用刮渣机刮除，出水中镉含量为0. 01mg/L,去除率高达99. 98%。
权利要求
1.一种处理含镉废水的复合除镉剂及其应用方法，其特征在于该复合除镉剂由有机酯类、有机醇类和无机物复配而成，所述的有机酯类是环丙基甲酸乙酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸丁酯、氯甲酸苯酯、亚磷酸二异丙酯中的一种或两种；所述的有机醇类是三苯甲醇、异戊烯醇、异丁醇中的一种或两种；所述的无机物是硫酸钠、硫氢化钠、磷酸钠、氢氧化钠中的两种或两种以上。
2.根据权利要求1所述的一种处理含镉废水的复合除镉剂，其特征在于按占复合除镉剂总质量百分比计，丙烯酸丁酯20 %、三苯甲醇20 %、、丙烯酸十八酯20 %、硫酸钠20 %、 硫氢化钠20%配成复合除镉剂。
3.根据权利要求1所述的一种处理含镉废水的复合除镉剂及其应用方法，其特征在于按占复合除镉剂总质量百分比计，亚磷酸二异丙酯30%、异丁醇30%、三苯甲醇30%、 磷酸钠5%、氢氧化钠5%配成复合除镉剂。
4.根据权利要求1所述的一种处理含镉废水的复合除镉剂及其应用方法，其特征在于按占复合除镉剂总质量百分比计，氯甲酸苯酯30%、异戊烯醇25%、异丁醇20%、磷酸钠10%、氢氧化钠15%配成复合除镉剂。
5.根据权利要求1所述的一种处理含镉废水的复合除镉剂及其应用方法，其特征在于按占复合除镉剂总质量百分比计，氯甲酸苯酯30%、三苯甲醇30%、异戊烯醇20%、磷酸钠5%、氢氧化钠15%配成复合除镉剂。
6.根据权利要求1所述的一种处理含镉废水的复合除镉剂及其应用方法，其特征在于按占复合除镉剂总质量百分比计，环丙基甲酸乙酯30%、氯甲酸苯酯10%、异丁醇 30%、氢氧化钠10%、硫氢化钠20%配成复合除镉剂。
全文摘要
本发明公开了一种处理含镉废水的复合除镉剂及其应用方法，属于环境保护中污水处理领域。复合除镉剂由有机物和无机物复配而成，所述的有机物是指有机酯类、有机醇类中的一种或两种；所述的无机物是硫酸钠、硫氢化钠、磷酸钠、氢氧化钠中的两种或两种以上；其质量比分别为有机酯类为20％～30％，有机醇类为20％～30％，无机物5％～20％；将上述比例所配的复合除镉剂加入到含镉废水中，加入的量为10～25ppm，用碱调整pH至7.5～10.5，搅拌10～30min之后，在常温或加热条件下曝气0.5～2.0小时，所得的废水再进行气浮处理，最后把浮在废水表面的一层残渣用刮渣机刮除，出水即可低于国家一级排放标准。本发明具有工艺流程简单、成本低廉、操作方便，高效、节能、无沉淀产生、不会引起二次污染，且出水和废水中的金属氧化物均可回收利用，除镉效率高达99.9％以上等特点。
文档编号C02F1/62GK102476851SQ201110319380
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者范璐璐, 雷思宇, 雷春生 申请人:常州亚环环保科技有限公司