一种电镀废水处理药剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电镀废水处理药剂及其制备方法，所述电镀废水处理药剂包括以下重量份数的原料：聚丙烯酰胺4～7份、脱水聚合硫酸铁5～12份、聚谷氨酸1～3份、改性碳球5～20份、羧甲基淀粉钠10～18份、改性凹凸棒土2～10份、活化膨润土15～30份、羟基磷灰石纳米颗粒6～20份、沸石分子筛20～40份、植物纤维1～10份。本发明专利技术中的一种电镀废水处理药剂不会造成二次污染，能够同时吸附电镀废水中的重金属离子和有机化合物等有害物质，且可以同时完成吸附与絮凝沉淀的双重效果，从而降低电镀废水处理成本、缩短处理周期。本发明专利技术中的一种电镀废水处理药剂制备方法，工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。实用性强。实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种电镀废水处理药剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电镀废水处理
，具体涉及一种电镀废水处理药剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]电镀是制造业的基础工艺之一，对我国经济社会的发展起到了很大的促进作用。然而，伴随着造福人类的同时，电镀生产过程中也产生了镀件清洗废水、废槽液、设备冷却液、废镀液等大量的电镀废水，导致电镀成为当今全球三大污染工业之一。我国每年排出的电镀废水约有40亿立方米，相当于几个大中城市的自来水供水量。其中约有50％电镀废水未达到国家排放标准，废水中含有重金属离子和有机化合物等有害物质，其中重金属浓度非常高，这些物质进入环境必定会对生态环境及人类产生广泛而严重的危害。
[0003]目前，电镀废水的常规处理技术主要有化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法、电解法等，同时铁氧体法、膜分离技术、溶剂萃取法、吸附法、生物法等新技术也得到了越来越多的研究和应用。其中化学法为比较常用的方法，一般是在含有金属离子的电镀废水中投加还原剂，如硫酸亚铁、亚硫酸钠等，分级沉淀废水中的重金属离子，并需要通过加酸或投碱调整沉淀后的上清液的pH值才能排放。采用该类方法处理电镀废水，药剂用量大、占地多、投资大，运行管理难度大，运行成本高，且无法保证出水稳定达标。此外，传统的物理法、化学法存在废水处理效果一般、且易产生二次污染的问题，生物法及膜处理法存在运行管理时间长、很难实现大规模污水处理的问题。因此，亟需研究开发廉价、高效且低污染的电镀废水处理药剂。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服上述不足，提供了一种电镀废水处理药剂，不会造成二次污染，能够同时吸附电镀废水中的重金属离子和有机化合物等有害物质，且可以同时完成吸附与絮凝沉淀的双重效果，从而降低电镀废水处理成本、缩短处理周期；此外，本专利技术还提供了一种电镀废水处理药剂的制备方法。
[0005]为实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种电镀废水处理药剂，一种电镀废水处理药剂，包括以下重量份数的原料：聚丙烯酰胺4～7份、脱水聚合硫酸铁5～12份、聚谷氨酸1～3份、改性碳球5～20份、羧甲基淀粉钠10～18份、改性凹凸棒土2～10份、活化膨润土15～30份、羟基磷灰石纳米颗粒6～20份、沸石分子筛20～40份、植物纤维1～10份。
[0006]通过采用上述技术方案，本专利技术为一种由聚丙烯酰胺、脱水聚合硫酸铁以及聚谷氨酸三种作为基础原料，与改性碳球、羧甲基淀粉钠、改性凹凸棒土、活化膨润土、羟基磷灰石纳米颗粒、沸石分子筛、植物纤维复配而成，用于电镀废水处理，各原料组分无毒无害，不会造成二次污染，各原料组分之间能够相互促进和相互配合，协同发挥吸附作用，使得本专利技术中的电镀废水处理药剂能够同时吸附电镀废水中的重金属离子和有机化合物等有害物质；
[0007]聚丙烯酰胺的酰胺基可与许多物质亲和、吸附而形成氢键，同时聚丙烯酰胺在被吸附的粒子间形成“桥联”，生成絮团，有利于微粒下沉；沸石分子筛具有较大的比表面积和孔体积，这种多孔结构的材料具有较强的吸附性能和离子交换能力；羟基磷灰石纳米颗粒对电镀废水中的重金属离子具有优良的吸附吸能，其化学吸附机理为溶解—沉积反应。
[0008]优选地，包括以下重量份数的原料：聚丙烯酰胺4份、脱水聚合硫酸铁12份、聚谷氨酸2份、改性碳球15份、羧甲基淀粉钠12份、改性凹凸棒土8份、活化膨润土20份、羟基磷灰石纳米颗粒13份、沸石分子筛35份、植物纤维10份。
[0009]优选地，所述羟基磷灰石纳米颗粒通过以下制备方法制备而成：
[0010]a、将钢铁冶炼矿渣加入至盐酸溶液中，搅拌反应1～3小时，静置过滤，取滤液a备用；
[0011]b、调节滤液a的pH至10～11，静置过滤，取滤液b备用；
[0012]c、测定滤液b中钙离子浓度，以钙磷摩尔比为1.60～1.70的比例称取可溶性磷盐溶液，在搅拌条件下将可溶性磷盐溶液逐滴加入至滤液b中，加入过程中保持反应溶液pH为10，加入完成后，继续搅拌反应0.5～2h，去离子水洗涤2～3次，过滤，干燥即得所述羟基磷灰石纳米颗粒。
[0013]本专利技术中羟基磷灰石纳米颗粒制备方法中的原料为钢铁冶炼矿渣，符合“以废治废”的绿色环保理念，大大降低了电镀废水处理药剂的成本。
[0014]优选地，所述步骤a中盐酸溶液的浓度为1.0mol/L。
[0015]优选地，所述改性碳球通过以下制备方法制备而成：
[0016](1)、将葡萄糖溶解于去离子水中，置于150～200℃马弗炉中反应18～22小时，得到棕色溶液，冷冻干燥得到固体粉体；
[0017](2)、将步骤(1)中所得固体粉末浸泡于质量分数为38.5％的氯化铝溶液中，30～35℃下密封浸泡2～5小时，去离子水洗涤2～3次，干燥即得所述改性碳球。
[0018]优选地，所述改性凹凸棒土通过以下制备方法制备而成：
[0019]A、将凹凸棒土粉碎至100～200目，向粉碎后的凹凸棒土加入去离子水，搅拌均匀后，向其中加入硅烷偶联剂，经超声分散处理后过滤、真空干燥后得到初步改性凹凸棒土；
[0020]B、将步骤A中得到的初步改性凹凸棒土与亚氨基二琥珀酸四钠混合均匀，经过挤出机挤出造粒，即得所述改性凹凸棒土。
[0021]通过亚氨基二琥珀酸四钠复合经硅烷偶联剂分散后的凹凸棒土，使所得改性凹凸棒土既保留了凹凸棒土的吸附能力，又增强了对重金属离子的螯合作用，提升了对电镀废水的处理效果。
[0022]优选地，所述超声分散的超声波频率为30～50kHz，时间为30分钟。
[0023]优选地，所述聚丙烯酰胺为两性离子型聚丙烯酰胺、阴离子型聚丙烯酰胺中的一种或两种组成的混合物。
[0024]优选地，所述植物纤维选自玉米秸秆、水稻秸秆、树皮中的至少一种。
[0025]本专利技术第二方面提供了上述一种电镀废水处理药剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0026]S1、称取配方量的聚丙烯酰胺、脱水聚合硫酸铁、聚谷氨酸、改性碳球、羧甲基淀粉钠、改性凹凸棒土、活化膨润土、羟基磷灰石纳米颗粒、沸石分子筛、植物纤维；
[0027]S2、将步骤S1中称取的羧甲基淀粉钠与沸石分子筛混合，然后将混合物在35℃下搅拌2～3小时，得到混合物A；
[0028]S3、将步骤S1中所称取的改性碳球、改性凹凸棒土、活化膨润土、羟基磷灰石纳米颗粒、植物纤维依次加入混合物A中，每种原料添加后搅拌3～5min，混合均匀，得到混合物B；
[0029]S4、将步骤S1中所称取的聚丙烯酰胺、脱水聚合硫酸铁、聚谷氨酸依次加入混合物B中，搅拌10～15分钟，即得所述电镀废水处理药剂。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0031]1、本专利技术中的一种电镀废水处理药剂由聚丙烯酰胺、脱水聚合硫酸铁以及聚谷氨酸三种作为基础原料，与改性碳球、羧甲基淀粉钠、改性凹凸棒土、活化膨润土、羟基磷灰石纳米颗粒、沸石分子筛、植物纤维复配而成，用于电镀废水处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电镀废水处理药剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：聚丙烯酰胺4～7份、脱水聚合硫酸铁5～12份、聚谷氨酸1～3份、改性碳球5～20份、羧甲基淀粉钠10～18份、改性凹凸棒土2～10份、活化膨润土15～30份、羟基磷灰石纳米颗粒6～20份、沸石分子筛20～40份、植物纤维1～10份。2.如权利要求1所述的一种电镀废水处理药剂，其特征在于，包括以下重量份数的原料：聚丙烯酰胺4份、脱水聚合硫酸铁12份、聚谷氨酸2份、改性碳球15份、羧甲基淀粉钠12份、改性凹凸棒土8份、活化膨润土20份、羟基磷灰石纳米颗粒13份、沸石分子筛35份、植物纤维10份。3.如权利要求1所述的一种电镀废水处理药剂，其特征在于，所述羟基磷灰石纳米颗粒通过以下制备方法制备而成：a、将钢铁冶炼矿渣加入至盐酸溶液中，搅拌反应1～3小时，静置过滤，取滤液a备用；b、调节滤液a的pH至10～11，静置过滤，取滤液b备用；c、测定滤液b中钙离子浓度，以钙磷摩尔比为1.60～1.70的比例称取可溶性磷盐溶液，在搅拌条件下将可溶性磷盐溶液逐滴加入至滤液b中，加入过程中保持反应溶液pH为10，加入完成后，继续搅拌反应0.5～2h，去离子水洗涤2～3次，过滤，干燥即得所述羟基磷灰石纳米颗粒。4.如权利要求3所述的一种电镀废水处理药剂，其特征在于，所述步骤a中盐酸溶液的浓度为1.0mol/L。5.如权利要求1所述的一种电镀废水处理药剂，其特征在于，所述改性碳球通过以下制备方法制备而成：(1)、将葡萄糖溶解于去离子水中，置于150～200℃马弗炉中反应18～22小时，得到棕色溶液，冷冻干燥得到固体粉体；(2)、将步骤(1)中所得固体粉末浸泡于质量分数为38.5％的氯化铝溶液中，30～35...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅胜辉，陈先英，廖招勤，丁杰，朱春祥，
申请(专利权)人：苏州轻沢新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：