废水处理剂及其制备方法和废水处理方法与流程

本发明涉及废水处理领域，特别是涉及一种废水处理剂及其制备方法和废水处理方法。
背景技术：
：含氟的酸性废水经中和、絮凝等一次处理后达标排放，但达标后的排水随着时间推移，水中一些存在的化学反应会缓慢继续进行，导致废水出现不同程度的酸跌(即ph值下降)及氟返(即氟离子浓度升高)现象，从而使得一次处理达标后的废水不能长期放置。技术实现要素：基于此，有必要提供一种使含氟的酸性废水在一次处理后能够较长时间放置的废水处理剂。此外，还提供一种废水处理剂的制备方法和废水处理方法。一种废水处理剂，包括钙盐、白炭黑及螯合剂，其中所述钙盐、所述白炭黑及所述螯合剂的质量比为(80～150)∶(80～150)∶1。在其中一个实施例中，所述钙盐选自磷酸二氢钙及碳酸钙中的至少一种。在其中一个实施例中，所述螯合剂选自乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钾钠及柠檬酸钙中的至少一种。在其中一个实施例中，所述白炭黑的比表面积为200m2/g～300m2/g。在其中一个实施例中，所述钙盐、所述白炭黑与所述螯合剂的质量比为100∶100∶1。一种废水处理剂的制备方法，包括将钙盐、白炭黑和螯合剂按质量比为(80～150)∶(80～150)∶1混合，得到所述废水处理剂。一种废水处理方法，包括向待处理废水中加入废水处理剂，其中，所述废水处理剂包括钙盐、白炭黑及螯合剂，且所述钙盐、所述白炭黑及所述螯合剂的质量比为(80～150)∶(80～150)∶1。在其中一个实施例中，所述向待处理废水中加入废水处理剂的步骤包括：将所述废水处理剂分散在水中，得到处理液；及将所述处理液加入到所述待处理废水中。在其中一个实施例中，所述处理液中所述废水处理剂的质量浓度为10％～12％。在其中一个实施例中，所述废水处理剂的加入量为所述待处理废水的质量的0.3％～0.5％。上述废水处理剂包括钙盐、白炭黑及螯合剂，其中，钙盐在水中电离出的钙离子能够与氟离子反应，从而降低氟离子的浓度；白炭黑的主要成分为纳米级的二氧化硅，具有较大的比表面积，能够通过化学吸附作用降低水中氟离子的浓度；螯合剂能够与水中大金属离子(如fe3+)结合，释放oh-离子而减缓ph下降，同时螯合剂也是一种分散剂，能够使上述废水处理剂更充分分散于废水中。因此，上述废水处理剂中的三种物质相互配合，能够使一次处理达标后的废水在较长时间内维持ph和氟离子浓度的稳定，从而能够较长时间放置。经实验证明，经上述废水处理剂处理后的废水在至少30天内氟离子浓度在10ppm以下，ph在6.4左右。附图说明图1为一实施方式的废水处理方法的流程图；图2为实施例1和对比例1中处理过的废水经30天放置过程中的ph变化曲线；图3为实施例1和对比例1中处理过的废水经30天放置过程中的氟离子浓度的变化曲线。具体实施方式为了便于理解本发明，下面将结合具体实施方式对本发明进行更全面的描述。具体实施方式中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的
技术领域：
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。一实施方式的废水处理剂，包含钙盐、白炭黑及螯合剂。具体地，废水处理剂中钙盐、白炭黑与螯合剂的质量比为(80～150)∶(80～150)∶1。其中，钙盐选自磷酸二氢钙及碳酸钙中的至少一种。白炭黑为纳米级白炭黑。白炭黑的比表面积为200m2/g～300m2/g(ht3)。螯合剂选自乙二胺四乙酸二钠(edta-2na)、酒石酸钾钠及柠檬酸钙中的至少一种。进一步地，废水处理剂中钙盐、白炭黑与螯合剂的质量比为100∶100∶1。采用上述废水处理剂能够用于处理一次处理达标后的含氟的酸性废水，且能够使含氟的酸性废水的氟离子浓度及ph不随时间的推移而发生大幅度变化。其中，钙盐为弱酸盐，是一种ph缓冲剂，平衡酸碱度稳定在ph为6～9，且钙盐在水中电离的钙离子与氟离子反应，从而降低氟离子的浓度。白炭黑的主要成分为比表面积较大的二氧化硅，通过化学吸附作用，能够降低水中氟离子的浓度。螯合剂主要是与水中大金属离子(如fe3+)结合，释放oh-离子而减缓ph下降，同时螯合剂也是一种分散剂，使上述废水处理剂更充分分散于废水中。上述废水处理剂至少具有以下优点：(1)上述废水处理剂利用钙盐、白炭黑及螯合剂的协同作用，使得上述废水处理剂能够使一次处理达标后的废水中的氟离子及ph较长时间维持在达标水平而不反弹。(2)上述废水处理剂的原料成本低，且利用上述废水处理剂加入到一次处理达标后的废水中，避免了二次处理，节约了二次处理投入的场地、设备、人工运行等成本。(3)上述废水处理剂处理后的废水能够满足环保的要求，避免了对环境的污染。一实施方式的废水处理剂的制备方法，包括如下步骤：按钙盐、白炭黑及螯合剂的质量比为(80～150)∶(80～150)∶1，分别称取钙盐、白炭黑及螯合剂，并混合均匀，得到废水处理剂。上述废水处理剂的制备方法操作简单，易批量生产。一实施方式的废水处理方法，包括如下步骤：向待处理废水中加入上述废水处理剂。具体地，上述废水处理剂中钙盐、白炭黑及螯合剂的加入量为废水质量的0.3％～0.5％。具体地，上述待处理废水为含氟的酸性废水(含低浓度氢氟酸、盐酸、硫酸等)经药剂(熟石灰或液碱)中和絮凝处理后，检测ph及氟离子浓度达标的废水。将此达标后的废水加入一定浓度的废水处理剂。具体地，请参阅图1，向待处理废水中加入上述废水处理剂的步骤包括：步骤s110：将废水处理剂分散在水中，得到处理液。其中，废水处理剂包括钙盐、白炭黑及螯合剂。钙盐、白炭黑及螯合剂的质量比为(80～150)∶(80～150)∶1。钙盐、白炭黑及螯合剂能够分散在溶剂中，得到处理液。处理液中废水处理剂的质量浓度为10％～12％。进一步地，水为自来水或一次处理后达标的待处理废水。使用待处理废水能够减少用水量。步骤s120：将处理液加入到待处理废水中。具体地，处理液中的废水处理剂按待处理废水的质量的0.3％～0.5％加入到待处理废水中。在本实施方式中，采用泵将处理液加入到待处理废水中。可以理解，在其他实施方式中，还可以采用其他方式将处理液加入到待处理废水中。上述废水处理方法至少具有以下优点：(1)上述废水处理方法操作简单，无需添加额外的设备，直接用泵注入废水排水管中与废水混合即可生效，无需另外增加混合设备搅拌。且避免了二次处理中新设备、新场地等带来的生产成本。(2)上述废水处理方法能够使含氟的酸性废水在较长时间内保持废水中的ph和氟离子浓度在达标状态，避免了污染环境。经实验证明，在较长时间内，废水的ph值维持在6.4左右，氟离子浓度在10ppm以下。以下为具体实施例部分：实施例1本实施例中的一次处理达标后的废水中的起始ph为7.0，起始氟离子浓度为7.5ppm。将质量比为100∶100∶1的钙盐碳酸钙、白炭黑及螯合剂edta-2na在水中分散，得到废水处理剂的质量浓度为10％的处理液。将上述处理液按处理液中的废水处理剂为废水量的0.5％加入到一次处理达标后的废水中。实施例2本实施例中的一次处理达标后的废水中的起始ph为7.0，起始氟离子浓度为7.5ppm。将质量比为100∶100∶1的钙盐碳酸钙、白炭黑及螯合剂edta-2na在水中分散，得到废水处理剂的质量浓度为10％的处理液。将上述处理液按处理液中的废水处理剂为废水量的0.4％加入到一次处理达标后的废水中。实施例3本实施例中的一次处理达标后的废水中的起始ph为7.0，起始氟离子浓度为7.5ppm。将质量比为100∶100∶1的钙盐碳酸钙、白炭黑及螯合剂edta-2na在水中分散，得到废水处理剂的质量浓度为10％的处理液。将上述处理液按处理液中的废水处理剂为废水量的0.3％加入到一次处理达标后的废水中。实施例4本实施例中的一次处理达标后的废水中的起始ph为7.0，起始氟离子浓度为7.5ppm。将质量比为100∶100∶1的钙盐、白炭黑及螯合剂在水中分散，其中钙盐为质量比1∶1的碳酸钙和磷酸二氢钙的混合物，螯合剂为质量比为1∶1的edta-2na及柠檬酸钙的混合物，得到废水处理剂的质量浓度为10％的处理液。将上述处理液按处理液中的废水处理剂为废水量的0.3％加入到一次处理达标后的废水中。实施例5本实施例中的一次处理达标后的废水中的起始ph为7.0，起始氟离子浓度为7.5ppm。将质量比为80∶80∶1的钙盐碳酸钙、白炭黑及螯合剂酒石酸钾钠在水中分散，得到废水处理剂的质量浓度为10％的处理液。将上述处理液按处理液中的废水处理剂为废水量的0.3％加入到一次处理达标后的废水中。实施例6本实施例中的一次处理达标后的废水中的起始ph为7.0，起始氟离子浓度为7.5ppm。将质量比为150∶150∶1的钙盐碳酸钙、白炭黑及螯合剂edta-2na在水中分散，得到废水处理剂的质量浓度为10％的处理液。将上述处理液按处理液中的废水处理剂为废水量的0.5％加入到一次处理达标后的废水中。对比例1本对比例中的一次处理达标后的废水中的起始ph为7.0，起始氟离子浓度为5.4ppm。本对比例中的一次处理达标后的废水不经任何处理。对比例2本对比例中的一次处理达标后的废水中的起始ph为7.0，起始氟离子浓度为7.5ppm。本对比例中的废水处理剂为钙盐和白炭黑。将质量比为100∶100的钙盐碳酸钙和白炭黑在水中分散，得到废水处理剂的质量浓度为10％的处理液。将上述处理液按废水处理剂的质量为废水量的0.4％加入到一次处理达标后的废水中。对比例3本对比例中的一次处理达标后的废水中的起始ph为7.0，起始氟离子浓度为7.5ppm。本对比例中的废水处理剂为钙盐和螯合剂。将质量比为100∶1的钙盐碳酸钙和螯合剂edta-2na在水中分散，得到废水处理剂的质量浓度为10％的处理液。将上述处理液按废水处理剂的质量为废水量的0.3％加入到一次处理达标后的废水中。对比例4本对比例中的一次处理达标后的废水中的起始ph为7.0，起始氟离子浓度为7.5ppm。本对比例中的废水处理剂为白炭黑和螯合剂。将质量比为100∶1的白炭黑和螯合剂edta-2na在水中分散，得到废水处理剂的质量浓度为10％的处理液。将上述处理液按废水处理剂的质量为废水量的0.3％加入到一次处理达标后的废水中。将实施例1～实施例6和对比例1～对比例4中经处理液处理后的废水每隔一段时间测量其ph值和氟离子浓度，得到如下表1和表2所示的结果。其中，ph值测试采用锑电极方法，氟离子浓度的测试采用氟离子电极方法。表1各实施例及对比例的ph数据表5min5h24h72h8d30d实施例17.06.66.56.46.26.3实施例27.06.76.66.46.26.3实施例37.06.56.56.36.26.2实施例47.06.46.36.36.26.3实施例57.06.86.66.46.26.2实施例67.06.86.56.46.46.4对比例17.06.74.73.02.52.1对比例27.06.86.05.35.15.1对比例37.06.76.46.16.06.1对比例47.06.84.53.12.62.7表2各实施例及对比例的氟离子浓度的数据表(单位：ppm)由表1中可以看出，采用实施例1～实施例6中废水处理剂处理后的废水在放置30天后，ph值稳定在6.2～6.4之间，氟离子浓度稳定在3.2ppm～3.8ppm。而对比例1中未加入任何废水处理剂的废水放置30天后，ph显著降低，氟离子浓度显著增加。对比例2～对比例4中的废水处理剂中仅含有钙盐、白炭黑及螯合剂中的任意两种，经废水处理剂处理后的废水在放置30后，ph值及氟离子浓度中至少一个不达标，不能直接排放。将实施例1和对比例1中处理过的废水的ph和氟离子浓度的变化绘制成曲线，得到如图2和图3所示。由图2中更直观地可以看出，实施例1中经处理液处理后的废水的ph随时间变化不大，经30天放置后ph由7.0降至6.3，而对比例1中未加废水处理剂处理后的废水的ph变化明显，经30天放置后ph由7.0降至2.1。由图3中更直观地可以看出，实施例1中经处理液处理后的废水的氟离子浓度随时间变化较小，经30天放置后氟离子浓度由7.5ppm变化为3.5ppm，均在10ppm以下，而对比例1中未添加废水处理剂，氟离子浓度的变化较大，经30天放置后，氟离子浓度由5.4ppm升高至141.0ppm，氟离子浓度显著升高。上述实验结果均表明，经实施例中的废水处理剂处理后的废水，在较长时间放置后氟离子浓度及ph均能维持在达标状态，而不出现明显的上升或下降。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页12