一种含氟含重金属离子废水处理剂及含氟含重金属离子废水的处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种含氟含重金属离子废水处理剂及含氟含重金属离子废水的处理方法。
【背景技术】
[0002]在电镀企业、铝型材加工等企业的生产中，产生的电镀废水中含有大量的镍离子，废水通常采用物理法、吸附法、生物法、化学法进行处理，经处理后废水中的总镍能达到国家要求的排放标准，总镍< 1.0mg/L。
[0003]如申请公布号为CN105000651A，申请公布日为2015-10-28的一种电镀废水处理剂，其由还原剂、复合絮凝剂、重金属离子捕集剂DTCR、淀粉黄原酸酯、交联累托石、季铵盐木质素、硅酸钠、碱性物质和吸附填料组成，还原剂由硫化钠和硫酸亚铁按质量比为2~4:1组成，复合絮凝剂由聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠和氯化铝按质量比为1:1:3~5组成，碱性物质由氢氧化钠和氢氧化钙按质量比为1:2~4组成，吸附填料为硅藻土、活性炭、高岭土、粉煤灰或膨润土中的一种，但是经其处理后的废水中镍的含量最低为0.15mg/L。
[0004]可见，在含镍废水量较大的情况下或是在重点水源区域，仍会向环境中排放较大量的镍，对土壤环境、河流环境、地下水环境造成潜在性的危害。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种处理后的含氟含重金属离子废水中镍含量< 0.006 mg/L的含氟含重金属离子废水处理剂及含氟含重金属离子废水的处理方法。
[0006]为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案:
一种含氟含重金属离子废水处理剂，按重量百分比计，其原料配方如下:8%~79%的铁粉、硫酸亚铁、亚硫酸钠、氯化亚铁中的一种或几种；0.1%~6%的硼氢化钠和/或硼氢化钾；0.2%~1%的生物絮凝剂；0.1%~0.8%的非离子型聚丙烯酰胺；10%~40%的活性炭；5%~30%的氟化钙；5%~30%的氯化钙。
[0007]优选地，按重量百分比计，其原料配方如下:30%~60%的铁粉、硫酸亚铁、亚硫酸钠、氯化亚铁中的一种或几种；2%~5%的硼氢化钠和/或硼氢化钾；0.2%~1%的生物絮凝剂；0.1%~0.8%的非离子型聚丙烯酰胺；10%~30%的活性炭；10%~25%的氟化钙；10%~25%的氯化钙。
[0008]优选地，所述的生物絮凝剂的相对分子质量> 125。
[0009]生物絮凝剂是一类由微生物产生的，可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒凝聚、沉淀的特殊高分子代谢产物。
[0010]本发明中的生物絮凝剂购自廊坊洛尼尔生物科技有限公司的微生物絮凝剂。
[0011]优选地，所述的非离子型聚丙烯酰胺的分子量为600万~700万。
[0012]优选地，所述的活性炭的颗粒大小< Ιμπι。
[0013]优选地，所述的氟化钙的颗粒大小< 1 μ m。
[0014]优选地，将所述的铁粉、硫酸亚铁、亚硫酸钠、氯化亚铁中的一种或几种，所述的硼氢化钠和/或硼氢化钾，所述的生物絮凝剂，所述的非离子型聚丙烯酰胺，所述的活性炭，所述的氟化钙，所述的氯化钙进行混合得到所述的含氟含重金属离子废水处理剂。
[0015]当然，本发明中的各组分也可以单独包装，使用时进行单独投料或者混合投料。
[0016]—种含氟含重金属离子废水的处理方法，所述的含氟含重金属离子废水为电镀行业或印染行业产生的含氟含重金属离子的废水，所述的处理方法包括如下步骤:
步骤(1)、将所述的含氟含重金属离子废水处理剂加入到所述的含氟含重金属离子废水中进行反应；
步骤(2)、将经步骤(1)处理后的含氟含重金属离子废水的pH调整为8~9，然后经沉淀、过滤得到处理后的滤液。
[0017]优选地，所述的含氟含重金属离子废水中的氟化氢的质量含量为0.1~1%，所述的含氟含重金属离子废水中的重金属离子的含量为100~150mg/L。
[0018]优选地，步骤(1)中，所述的反应温度为10~80°C，反应时间为2~20min。
[0019]进一步优选地，步骤(1)中，所述的反应温度为10~40°C，反应时间为5~10min。
[0020]优选地，步骤(2)中，采用氢氧化钙调整所述的含氟含重金属离子废水的pH值。
[0021]优选地，所述的处理方法的【具体实施方式】为:
步骤(1)、将所述的含氟含重金属离子废水处理剂加入到所述的含氟含重金属离子废水中，在10~80°C下搅拌反应2~20min;
步骤(2)、向经步骤(1)处理后的含氟含重金属离子废水中加入氢氧化钙，将所述的含氟含重金属离子废水的pH调整为8~9，搅拌反应8~12min，将产生的沉淀用压滤机进行过滤处理，得到所述的滤液。
[0022]优选地，当所述的含氟含重金属离子废水中的可絮凝沉淀物的质量含量< 2%时，步骤(1)中，所述的含氟含重金属离子废水与所述的含氟含重金属离子废水处理剂的投料质量比为200~400:1。
[0023]优选地，当所述的含氟含重金属离子废水中的可絮凝沉淀物的质量含量>2%时，步骤(1)的具体步骤为:将所述的含氟含重金属离子废水处理剂加入到所述的含氟含重金属离子废水中，其中，所述的含氟含重金属离子废水处理剂和所述的含氟含重金属离子废水的投料质量比为1:200~400，然后再加入絮凝剂，其中，当所述的可絮凝沉淀物的质量含量每增加1%，所述的絮凝剂的投料量为所述的含氟含重金属离子废水的质量的
0.0002-0.008%ο
[0024]更为优选地，所述的絮凝剂为生物絮凝剂和/或非离子型聚丙烯酰胺。
[0025]由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点:
本发明的含氟含重金属离子废水处理剂适用于各种来源的含氟含重金属离子废水，投料前无需调节含氟含重金属离子废水的pH，可直接加药，并且处理后的含氟含重金属离子废水中总镍含量< 0.006 mg/L，处理后的含氟含重金属离子废水不但能够达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002 )中对于总镍的要求(< 0.05mg/L)，甚至远低于自来水饮用水标准中关于总镍含量<0.02mg/ L的标准。因此，本发明可大大降低处理后的电镀、印染行业含氟含重金属离子废水中总镍含量，减少重金属排放，相对于传统的工艺，具有明显的经济效益和环保效益。
【具体实施方式】
[0026]本发明的方法通过将来自电镀生产装置的含镍废水先通过加入本发明的含氟含重金属离子废水处理剂将含氟含重金属离子废水中的Ni3+还原为Ni 2+，再用氢氧化钙调整含氟含重金属离子废水的pH值将Ni 2+转换为沉淀，再经过滤，得到总镍含量< 0.006 mg/L的滤液。本发明中，离子含量的检测采用电感耦合等离子色谱仪。
[0027]下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明并不限于以下实施例。
[0028]实施例1
一种含氟含重金属离子废水处理剂的原料配方和重量百分比为:50%的铁粉、5%的硼氢化钠、0.5%的生物絮凝剂、0.5%的非离子型聚丙烯酰胺、14%的活性炭、15%的氟化钙、15%
的氯化钙。
该含氟含重金属离子废水来自电镀生产装置的废水，含氟含重金属离子废水的重量为205g，含氟含重金属离子废水中总镍100.25mg/L，氟化氢质量含量1.0%，可絮凝沉淀物的质量含量1.3%，具体去除方法包括以下步骤:
(1)向含氟含重金属离子废水中加入0.90g含氟含重金属离子废水处理剂，搅拌反应5min，反应温度为30°C ；
(2)向步骤(1)处理后的含氟含重金属离子废水中加入氢氧化钙，将含氟含重金属离子废水的pH值调整到8.2，搅拌10 min；
(3)然后用压滤机过滤处理，得到滤液，滤液中总镍含量〈0.006mg/L，氟离子含量
5.63mg/ L0
[0029]实施例2
一种含氟含重金属离子废水处理剂的原料配方和重量百分比为:50%的硫酸亚铁、5%的硼氢化钾、0.5%的生物絮凝剂、0.5%的非离子型聚丙烯酰胺、14%的活性炭、15%的氟化钙、15%的氯化钙。
该含氟含重金属离子废水来自电镀生产装置的废水，含氟含重金属离子废水的重量为205g，含氟含重金属离子废水中总镍100.25mg/ L，氟化氢质量含量1.0%，可絮凝沉淀物的质量含量1.0%，具体去除方法包括以下步骤:
(1)向含氟含重金属离子废水中加入0.57g含氟含重金属离子废水处理剂，搅拌反应5min，反应温度为30°C ；
(2)向步骤(1)处理后的含氟含重金属离子废水中加入氢氧化钙，将含氟含重金属离子废水的pH值调整到8.2，搅拌10 min；
(3)然后用压滤机过滤处理，得到滤液，滤液中总镍含量〈0.006mg/L，氟离子含量6.25mg/ L0
[0030]实施例3
一种含氟含重金属离子废水处理剂的原料配方和重量百分比为:30%的亚硫酸钠、5%的硼氢化钾、0.5%的生物絮凝剂、0.5%的非离子型聚丙烯酰胺、14%的活性炭、25%的氟化钙、25%的氯化钙。
[0031]该含氟含重金属离子废水来自电镀生产装置的废水，含氟含重金属离子废水的重量为205g，含氟含重金属离子废水中总镍100.25mg/ L，氟化氢质量含量1.0%，可絮凝沉淀物的质量含量1.9%，具体去除方法包括以下步骤:
(1)向含氟含重金属离子废水中加入0.57g含氟含重金属离子废水处理剂，搅拌反应5min，反应温度为30°C ；
(2)向步骤(1)处理后的含氟含重金属离子废水中加入氢氧化钙，将含氟含重金属离子废水的pH值调整到8.5，搅拌10 min；
(3)然后用压滤机过滤处理，得到滤液，滤液中总镍含量〈0.006mg/L，氟离子含量
7.83mg/ Lo
[0032]实施例4
一种含氟含重金属离子废水处理剂的原料配方和重量百分比为:60%的氯化亚铁、2%的硼氢化钠、0.2%的生物絮凝剂、0.1%的非离子型聚丙烯酰胺、10%的活性炭、10%的氟化钙、17.7%的氯化钙。
该含氟含重金属离子废水来自电镀生产装置的废水，含氟含重金属离子废水的重量为205g，含氟含重金属离子废水中总镍100.25mg/ L，氟化氢质量含量1.0%，可絮凝沉淀物的质量含量1.7%，具体去除方法包括以下步骤:
(1)向含氟含重金属离子废水中加入0.57g含氟含重金属离子废水处理剂，搅拌反应5min，反应温度为30°C ；
(2)向步骤(1)处理后的含氟含重金属离子废水中加入氢氧化钙，将含氟含重金属离子废水的pH值调整到9，搅拌10 min；
(3)然后用压滤机过滤处理，得到滤液，滤液中总镍含量〈0.006mg/L，氟离子含量9.05mg/ Lo
[0033]实施例5
一种含氟含重金属离子