申请日2017.01.05
公开(公告)日2017.05.10
IPC分类号C02F9/04; C02F101/20; C02F103/10
摘要
本发明公开了一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法。该方法步骤为：先用碱溶液调节废水pH=8.0～9.0;再加硫化钠充分搅拌，加药量为锑质量含量的15～30倍;再加三价铁盐混凝剂，加药量为锑质量含量的40～50倍;再加聚丙烯酰胺充分搅拌，加药量为5.0ppm;静置沉淀。测定上清液中锑含量，锑去除率可达99.75%，处理后锑含量小于5.0μg/L，达到我国《地表水环境质量标准》和《生活饮用水卫生标准》中锑含量要求。本发明将硫化钠、三价铁盐混凝剂和聚丙烯酰胺配合在一起使用，充分发挥他们各自的优点，流程短、在低温环境下(0～4℃，不含0℃)具有很高的除锑效率。
权利要求书
1.一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，其特征在于，步骤如下：先用碱溶液调节废水pH=8.0～9.0;再加硫化钠充分搅拌，加药量为锑质量含量的15～30倍;再加三价铁盐混凝剂，加药量为锑质量含量的40～50倍;再加聚丙烯酰胺充分搅拌，加药量为5.0ppm;静置沉淀。
2.根据权利要求1所述的一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，其特征在于，具体按下述步骤进行：
(1)先加碱溶液调节废水pH=8.0～9.0;
(2)再加15～30倍锑质量含量的硫化钠，充分搅拌50～60分钟;
(3)再加40～50倍锑质量含量的三价铁盐混凝剂，充分搅拌30～40分钟;
(4)再加5.0ppm聚丙烯酰胺，充分搅拌20分钟;
(5)静置沉淀45～60分钟。
3.根据权利要求1或2所述的一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，其特征在于，所述低温环境是温度为0～4℃，不含0℃。
4.根据权利要求1或2所述的一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，其特征在于，所述的碱溶液是氢氧化钠、氢氧化钾和石灰溶液中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，其特征在于，所述三价铁盐混凝剂为氯化铁、硫酸铁和聚合硫酸铁中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，其特征在于，所述聚合硫酸铁含硫酸铁量为20%～21%(质量)。
说明书
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法。
背景技术
水环境中锑的主要来源是锑矿开采与冶炼中的排污。一般情况下，水中锑的天然本底含量很低。锑为两性稀有金属，在水中的存在价态主要是三价锑和五价锑。水中的三价锑很容易被溶解氧氧化成五价锑，因此，在尾矿库排水和在含溶解氧的地表水中，锑主要以五价锑的锑酸根形式存在[Sb(OH)6-]。研究表明，锑对生物和人体有慢性毒性和致癌性。我国环境质量标准和饮用水卫生标准中均要求锑含量不得超过0.005mg/L。因此，锑污染问题已不容忽视，锑超标废水的有效处理刻不容缓。
目前，常用的含锑废水的处理方法有化学沉淀法和混凝沉淀法。此两种方法在低温环境中由于化学反应变慢、混凝剂水解受限等原因，其对锑的处理效果受到极大限制。鉴于此，本发明为克服低温环境影响，提供了一种在低温环境下有效去除锑的应急处理方法。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种流程短、在低温环境下(0～4℃，不含0℃)具有很高的除锑效率的锑超标废水的应急处理方法。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，步骤如下：先用碱溶液调节废水pH=8.0～9.0;再加硫化钠充分搅拌，加药量为锑质量含量的15～30倍;再加三价铁盐混凝剂，加药量为锑质量含量的40～50倍;再加聚丙烯酰胺充分搅拌，加药量为5.0ppm;静置沉淀。测定上清液中锑含量，锑去除率可达99.75%，处理后锑含量小于5.0μg/L，达到我国《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)和《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)中锑含量要求。
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，具体按下述步骤进行：
(1)先加碱溶液调节废水pH=8.0～9.0;
(2)再加15～30倍锑质量含量的硫化钠，充分搅拌50～60分钟;
(3)再加40～50倍锑质量含量的三价铁盐混凝剂，充分搅拌30～40分钟;
(4)再加5.0ppm聚丙烯酰胺，充分搅拌20分钟;
(5)静置沉淀45～60分钟，取上清液检测。
所述的碱溶液是氢氧化钠、氢氧化钾和石灰溶液中的至少一种。
所述三价铁盐混凝剂为氯化铁、硫酸铁和聚合硫酸铁中的至少一种。
所述聚合硫酸铁含硫酸铁量约为20%～21%(质量)。
本发明的锑超标废水的应急处理方法中，加入三种药剂的作用如下：
硫化钠是一种重要的重金属去除剂。硫化钠中的硫离子与很多重金属离子结合生成溶解度极小的硫化物沉淀。硫化物沉淀的溶度积常数很小，因此，投加少量硫化钠可使重金属离子迅速沉淀下来。加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀而去除的方法与中和沉淀法相比，其优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，而且反应的pH值在7～9之间，处理后的废水一般不用中和，低温环境下也能发生作用。缺点是其形成的沉淀物颗粒较小。
三价铁盐混凝剂，一般是指氯化铁、硫酸铁、聚合硫酸铁，是一种高效的水处理剂。水解后具有较强的吸附、絮桥、凝聚沉淀性能，且矾花多、密实，絮凝沉降速度快，絮凝体密实，不易破碎，净化后的水质好、不含铝氯及其它有害重金属离子，无铁离子水相转移，水体不泛黄，无毒无害，完全可靠;适应水体的pH值范围广(4～11，最佳6～9)，净化后的水体pH值及总碱度变化幅度小。但在低温环境中，水解性能受到限制，产生絮体较小，沉降速度慢。
聚丙烯酰胺是一种有机高分子聚合物，同时也是一种高分子水处理絮凝剂，专门用来吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度。因此，本发明选择聚丙烯酰胺作为助凝剂与硫化钠、三价铁盐混凝剂一起使用，提高和促进硫化钠、三价铁盐混凝剂的絮凝沉淀效果。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
本发明将硫化钠、三价铁盐混凝剂和聚丙烯酰胺配合在一起使用，充分发挥他们各自的优点，不仅能使除锑效果更高，而且能在低温环境中使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明实施例和对比例中使用的锑溶液(即具体处理的模拟废水)通过用1000μg/mL锑标液为母液稀释得到，锑含量：1.0mg/L，pH=2.38。
以下实施例和对比例使用的聚合硫酸铁含硫酸铁量约为20%～21%(质量)，应急处理锑超标废水的低温环境是温度为0～4℃，不含0℃。
实施例1
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，包括以下步骤：
(1)先加碱溶液调节废水的pH=8.0;
(2)再加30倍锑质量含量的硫化钠，充分搅拌50分钟;
(3)再加50倍锑质量含量的三价铁盐混凝剂硫酸铁，充分搅拌30分钟;
(4)再加5.0ppm聚丙烯酰胺，充分搅拌20分钟;
(5)静置沉淀45分钟，取上清液。
测得上清液中锑含量为3.71μg/L，锑含量的去除率为99.63%。
实施例2
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，包括以下步骤：
(1)先加碱溶液调节废水的pH=8.0;
(2)再加15倍锑质量含量的硫化钠，充分搅拌50分钟;
(3)再加40倍锑质量含量的三价铁盐混凝剂氯化铁，充分搅拌30分钟;
(4)再加5.0ppm聚丙烯酰胺，充分搅拌20分钟;
(5)静置沉淀45分钟，取上清液。
测得上清液中锑含量为5.03μg/L，锑含量的去除率为99.50%。
实施例3
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，包括以下步骤：
(1)先加碱溶液调节废水的pH=8.0;
(2)再加30倍锑质量含量的硫化钠，充分搅拌60分钟;
(3)再加50倍锑质量含量的三价铁盐混凝剂聚合硫酸铁，充分搅拌40分钟;
(4)再加5.0ppm聚丙烯酰胺，充分搅拌20分钟;
(5)静置沉淀60分钟，取上清液。
测得上清液中锑含量为2.53μg/L，锑含量的去除率为99.75%。
实施例4
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，包括以下步骤：
(1)先加碱溶液调节废水的pH=9.0;
(2)再加15倍锑质量含量的硫化钠，充分搅拌50分钟;
(3)再加50倍锑质量含量的三价铁盐混凝剂聚合硫酸铁，充分搅拌30分钟;
(4)再加5.0ppm聚丙烯酰胺，充分搅拌20分钟;
(5)静置沉淀60分钟，取上清液。
测得上清液中锑含量为5.09μg/L，锑含量的去除率为99.50%。
实施例5
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，包括以下步骤：
(1)先加碱溶液调节废水的pH=9.0;
(2)再加30倍锑质量含量的硫化钠，充分搅拌60分钟;
(3)再加50倍锑质量含量的三价铁盐混凝剂硫酸铁，充分搅拌40分钟;
(4)再加5.0ppm聚丙烯酰胺，充分搅拌20分钟;
(5)静置沉淀60分钟，取上清液。
测得上清液中锑含量为4.17μg/L，锑含量的去除率为99.58%。
对比例1
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，包括以下步骤：
(1)先加碱溶液调节废水的pH=8.0～9.0;
(2)再加30倍锑质量含量的硫化钠，充分搅拌60分钟;
(3)静置沉淀60分钟，取上清液。
测得上清液中锑含量为876.16μg/L，锑含量的去除率为12.38%。
对比例2
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，包括以下步骤：
(1)先加碱溶液调节废水的pH=8.0～9.0;
(2)再加50倍锑质量含量的三价铁盐混凝剂聚合硫酸铁，充分搅拌40分钟;
(3)静置沉淀60分钟，取上清液。
测得上清液中锑含量为631.08μg/L，锑含量的去除率为36.90%。
对比例3
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，包括以下步骤：
(1)先加碱溶液调节废水的pH=8.0～9.0;
(2)再加30倍锑质量含量的硫化钠，充分搅拌60分钟;
(3)再加5.0ppm聚丙烯酰胺，充分搅拌20分钟;
(4)静置沉淀60分钟，取上清液。
测得上清液中锑含量为129.76μg/L，锑含量的去除率为87.02%。
对比例4
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，包括以下步骤：
(1)先加碱溶液调节废水的pH=8.0～9.0;
(2)再加50倍锑质量含量的三价铁盐混凝剂聚合硫酸铁，充分搅拌40分钟;
(3)再加5.0ppm聚丙烯酰胺，充分搅拌20分钟;
(4)静置沉淀60分钟，取上清液。
测得上清液中锑含量为69.09μg/L，锑含量的去除率为93.09%。
对比例5
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，包括以下步骤：
(1)先加碱溶液调节废水的pH=8.0～9.0;
(2)再加30倍锑质量含量的硫化钠，充分搅拌60分钟;
(3)再加50倍锑质量含量的三价铁盐混凝剂聚合硫酸铁，充分搅拌40分钟;
(4)静置沉淀60分钟，取上清液。
测得上清液中锑含量为23.74μg/L，锑含量的去除率为97.63%。
对比例6
一种应对低温环境下锑超标废水的应急处理方法，包括以下步骤：
(1)先加碱溶液调节废水的pH=8.0～9.0;
(2)再加30倍锑质量含量的硫化钠，充分搅拌60分钟;
(3)再加50倍锑质量含量的硫酸亚铁，充分搅拌40分钟;
(4)再加5.0ppm聚丙烯酰胺，充分搅拌20分钟;
(5)静置沉淀60分钟，取上清液。
测得上清液中锑含量为17.09μg/L，锑含量的去除率为98.29%。
从以上实施例与对比例可以看出，加入三价铁盐混凝剂的除锑效果比加入硫酸亚铁的除锑效果好，仅加入硫化钠、三价铁盐混凝剂、硫化钠/聚丙烯酰胺、三价铁盐混凝剂/聚丙烯酰胺、硫化钠/三价铁盐混凝剂的除锑效果没有硫化钠/三价铁盐混凝剂/聚丙烯酰胺的除锑效果好。由此可见，本发明提出的除锑方法在低温环境中的效果好。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。