申请日2011.10.20
公开(公告)日2012.05.30
IPC分类号C02F101/20; C02F1/62
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。
权利要求书
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。
说明书
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0.1mg/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%。