专利名称：一种去除废水中总铬的复合药剂及其应用方法
技术领域：
本发明是一种去除废水中总铬的复合剂及其应用方法，涉及皮革、电镀、油漆、印染、制药等工业废水中铬的去除，属于环境保护中废水处理领域。
背景技术：
铬是广泛存在于自然界的一种元素，是人体不可缺少的微量元素，但铬的化合物特别是六价铬的化合物却有较强的毒性，有关研究表明，六价铬比三价铬的毒性高出100 倍，可影响细胞的氧化、还原，能与核酸结合，对呼吸道、消化道有刺激，有致癌、诱变作用。 未达标的含铬废水排放入环境中，通过空气、水、水生动植物和土壤等，直接或间接地进入人体，严重威胁人类健康。因此，含铬废水必须经过处理，达标后才可排放。目前，对于含铬废水的处理，国内外普遍采用还原沉淀法、电解法、膜技术离子交换法。还原沉淀法是利用硫酸亚铁、亚硫酸铁、铁屑还原铬后，在碱性条件下转化成沉淀除去，该方法是最早应用的治理技术之一，治理技术成熟，应用广泛，治理原理简单、操作易于掌握，能承受大水量和高浓度废水冲击，但产生的污泥量大，反应时间长，并且要求的自动化程度较高，重金属不易回收利用。电解法，工艺成熟，具有去除率高，无二次污染，所沉淀的重金属可回收利用，对废水水质变化适应性较强，反应时间短，但处理大量废水时能耗大，电极金属耗量大，不适合高浓度废水。生物法包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法、植物修复法，其中，有研究表明，生物化学法处理含六价铬浓度为30 40mg/L的废水去除率可达99. 67% 99. 97%。生物法具有效果好，投资少，运行费用低，易于管理和操作， 不产生二次污染等优点，但，此现技术是近年来开始的，技术尚不成熟，存在一些技术难关， 并且不易处理高浓度的废水，占地广。膜技术在处理含铬废水，具有转化率高、分离效率高、 装置简单、操作简单易控制等优点，应用前景广阔，但投资大，运行费用高，薄膜的寿命短， 主要用于回收附加值高的物质，如金、银等。离子交换法利用离子交换树脂通过吸附和离子交换过程，可使废水中的重金属离子浓度浓缩提高30倍，非常利于回收再利用，但一次性投资大，操作管理复杂，树脂氧化的问题还有待解决。本发明复合药剂克服了现有技术的不足，在处理铬浓度在10 200mg/L的废水时，去除率均达到99. 9%以上，适用于处理低中高浓度的含铬废水，在含铬废水处理领域有很好的应用前景。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种去除废水中总铬的复合药剂及其应用方法，本发明具有原料来源广泛，价格低廉，药剂投加量相对较小，运行费用低，处理过程无二次污染，无沉淀物产生，除铬效率高，去除率可以达到99. 9%以上等特点。本发明采用的技术方案是本发明复合药剂是由无机矿物质、无机盐、多羧基有机化合物和季铵盐复配而成，按质量百分比计，其中无机矿物质50 % 60 %，无机盐5 % 10%，多羧基有机化合物10% 15%，季铵盐15% 35%。
所述的无机矿物质是指蒙脱石、伊利石、沸石中的一种或两种。所述的无机盐是指氯化亚铁、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种或两种。所述的多羧基有机化合物是指延胡素酸、3_糠酸、苦杏仁酸中的一种或两种。所述的季铵盐是指十八烷基三甲基季铵盐、十六烷基二甲基苄基季铵盐、十二烷基二甲基羟基乙基季铵盐中的一种或两种。各物质质量占复合药剂总质量比为蒙脱石50% 60%、伊利石20% 60%、沸石10 % 60 %、氯化亚铁5 % 10 %、焦亚硫酸钠3 % 10 %、硫代硫酸钠2 % 10 %、延胡素酸10% 15%、3_糠酸5% 15%、苦杏仁酸5% 15%、十八烷基三甲基季铵盐10% 35%、十六烷基二甲基苄基季铵盐10% 35%、十二烷基二甲基羟基乙基季铵盐10% 35%。本发明复合药剂的应用是通过以下方法实现
将上述比例制配而成的复合药剂加入到总铬浓度在10 200mg/L的废水中，加入的复合药剂与废水的质量比为1:200 1:1000，ρΗ值为4. 5 6. 5，搅拌1 2小时，再进行气浮处理，浮渣用刮渣机刮除，出水即可达到国家一级排放标准。本发明与其他方法，显著优点是
(1)所用的药剂价廉、易得、使用量少、效率高；
(2)药剂投加量相对较小，运行费用低，无沉淀物产生，处理过程无二次污染；
(2)使用方便，操作简单；
(3)可把10mg/L 200mg/L的含铬废水中的总铬一步降到0.5mg/L以下，去除率高达 99. 9%以上。
具体实施例方式本发明复合药剂是由无机矿物质、无机盐、多羧基有机化合物和季铵盐复配而成， 按质量百分比计，其中无机矿物质50 % 60 %，无机盐5 % 10 %，多羧基有机化合物 10% 15%，季铵盐15% 35%。所述无机矿物质是指蒙脱石、伊利石、沸石中的一种或两种。所述无机盐是指氯化亚铁、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种或两种。所述多羧基有机化合物是指延胡素酸、3-糠酸、苦杏仁酸中的一种或两种。所述季铵盐是指十八烷基三甲基季铵盐、十六烷基二甲基苄基季铵盐、十二烷基二甲基羟基乙基季铵盐中的一种或两种。各物质质量占复合药剂总质量比为蒙脱石50% 60%、伊利石20% 60%、沸石10 % 60 %、氯化亚铁5 % 10 %、焦亚硫酸钠3 % 10 %、硫代硫酸钠2 % 10 %、延胡素酸10% 15%、3_糠酸5% 15%、苦杏仁酸5% 15%、十八烷基三甲基季铵盐10% 35%、十六烷基二甲基苄基季铵盐10% 35%、十二烷基二甲基羟基乙基季铵盐10% 35%。上述比例制配而成的复合药剂加入到总铬浓度在10 200mg/L的废水中，加入的复合药剂与废水的质量比为1:200 1:1000，ρΗ值为4. 5 6. 5，搅拌1 2小时，再进行气浮处理，浮渣用刮渣机刮除，出水即可达到国家一级排放标准。实例1按质量百分比计，将蒙脱石50%、沸石10%、焦亚硫酸钠10%、延胡素酸15%、十八烷基三甲基季铵盐15%配成复合药剂，对某印染厂的含铬废水进行处理，药剂投加量为 5ppm, pH=5. 0,搅拌1小时，再进行气浮处理，浮渣用刮渣机刮除，废水中总铬浓度从 25mg/L降到了 0. 02mg/L，铬去除率达到了 99. 92%。实例2
按质量百分比计，将蒙脱石50%、焦亚硫酸钠10%、氯化亚铁10%、3-糠酸15%、十八烷基三甲基季铵盐15%配成复合药剂，对某油漆厂的含铬废水进行处理，药剂投加量为 IOppm, pH=6. 0,搅拌1小时，再进行气浮处理，浮渣用刮渣机刮除，废水中总铬浓度从 60mg/L降到了 0. 03mg/L，铬去除率达到了 99. 95%。实例3
按质量百分比计，将蒙脱石60%、焦亚硫酸钠5%、氯化亚铁5%、苦杏仁酸15%、十六烷基二甲基苄基季铵盐15%配成复合药剂，对某制药厂的含铬废水进行处理，药剂投加量为lOppm，pH=6. 0,搅拌2小时，再进行气浮处理，浮渣用刮渣机刮除，废水中总铬浓度从 100mg/L 降到了 0. 03mg/L，铬去除率达到了 99. 97%。实例 4
按质量百分比计，将蒙脱石50%、焦亚硫酸钠15%、苦杏仁酸10%、十六烷基二甲基苄基季铵盐25%配成复合药剂，对某皮革厂的含铬废水进行处理，药剂投加量为15ppm， pH=5. 0，搅拌2小时，再进行气浮处理，浮渣用刮渣机刮除，废水中总铬浓度从150mg/L降到了 0. 05mg/L，铬去除率达到了 99. 97%。实例5
按质量百分比计，将蒙脱石50%、焦亚硫酸钠3%、硫代硫酸钠2%、延胡素酸10%、 十六烷基二甲基苄基季铵盐35%配成复合药剂，对某电镀厂的含铬废水进行处理，药剂投加量为20ppm，pH=5. 5，搅拌2小时，再进行气浮处理，浮渣用刮渣机刮除，废水中总铬浓度从185mg/L降到了 0. 05mg/L，铬去除率达到了 99. 97%。
权利要求
1.一种去除废水中总铬的复合药剂及其应用方法，其特征在于本发明复合药剂是由无机矿物质、无机盐、多羧基有机化合物和季铵盐组成，按质量百分比计无机矿物质 50% 60%，无机盐5% 10%，多羧基有机化合物10% 15%，季铵盐15% 35%。
2.根据权利要求1所述的一种去除废水中总铬的复合药剂及其应用方法，其特征在于所述的无机矿物质是蒙脱石、伊利石、沸石中的一种或两种。
3.根据权利要求1所述的一种去除废水中总铬的复合药剂及其应用方法，其特征在于所述的无机盐是氯化亚铁、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种去除废水中总铬的复合药剂及其应用方法，其特征在于所述的多羧基有机化合物是延胡素酸、3-糠酸、苦杏仁酸中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的一种去除废水中总铬的复合药剂及其应用方法，其特征在于所述的季铵盐是十八烷基三甲基季铵盐、十六烷基二甲基苄基季铵盐、十二烷基二甲基羟基乙基季铵盐中的一种或两种。
全文摘要
本发明公开了一种去除废水中总铬的复合药剂及其应用方法，属于环境保护中废水处理领域。本发明复合药剂是由无机矿物质、无机盐、多羧基有机化合物和季铵盐复配而成，按质量百分比计，其中无机矿物质50％～60％，无机盐5％～10％，多羧基有机化合物10％～15％，季铵盐15％～35％。将上述比例制配而成的复合药剂加入到总铬浓度在10～200mg/L的废水中，加入的复合药剂与废水的质量比为1:200～1:1000，pH值为4.5～6.5，搅拌1～2小时，再进行气浮处理，浮渣用刮渣机刮除，出水即可达到国家排放标准。本发明具有原料来源广泛，价格低廉，药剂投加量相对较小，运行费用低，处理过程无二次污染，无沉淀物产生，除铬效率高，去除率可以达到99.9%以上等特点。
文档编号C02F101/22GK102476852SQ201110320739
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
发明者金利军, 雷思宇, 雷春生 申请人:常州亚环环保科技有限公司