一种脱氰剂的制备方法及其用途技术

本发明专利技术涉及一种脱氰剂的制备方法及其用途。本发明专利技术采用无机聚合物、有机高分子聚合物通过共聚法制备形成具有无机-有机复合高分子结构的脱氰剂。将所述脱氰剂加入废水中的同时掺杂易于捕获游离态氰的无机金属盐，辅助低浓度氰化物高效去除，最后通过络合、絮凝、架桥、电中和等作用，氰化物控制在国家污水综合排放标准以下，达到高效脱除氰化物的目的。与现有技术相比，本发明专利技术不仅可以有效去除低浓度氰化物、具有脱氰效率高的优点，而且药剂制备方法简单，药剂投加量低，成本低廉，无需额外增加设备，过程操作简单，用途广泛，适用于各种低浓度含氰废水及受氰化物污染的水体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种脱氰剂及其用途，具体地，本专利技术涉及一种脱氰剂的制备方法及深度脱除废水中低浓度氰化物的脱除方法
技术介绍
氰化物大多数属于剧毒或高毒类，可经人体皮肤、眼睛或胃肠道迅速吸收，口服氰化钠的致死量为I 2mg/kg，此外很多含氰化合物都可引起急性中毒。总氰在废水中的存在形式有两种简单氰化物和络合氰化物。废水传统脱氰处理主要依靠投加化学药剂，但由于络合氰化物相对结构复杂、形态稳定，脱氰效果有限，处理后出水中仍然含有低浓度络合氰化物，使得总氰(TCN)浓度保持I 5mg/L，高于国家污水综合排放标准(GB 8978-1996，低于 O. 5mg/L) ο现有废水深度脱氰技术包括活性炭吸附，UV-Fenton，原位生成普鲁士蓝，催化氧化法以及新型技术。活性炭吸附脱除氰化物能力有限，同时存在吸附平衡的问题，待使用一定作用时间后，活性炭需要更换，而且操作繁琐成本较高，不利于现场使用。UV-Fenton法脱除氰化物，针对水体PH值在3. 5 4. 5时效果最佳，同时该方法停留时间长，过氧化氢投加量大(大约在5 6g/L)。原位生成普鲁士蓝的方法是在水中投加亚铁离子，通过形成不溶于水的亚铁氰化铁即普鲁士蓝沉淀，通过固液分离最终达到脱氰的作用。这种方法对于脱除高浓度的氰化物具有较好的效果。CN 102030401A公开了一种焦化废水脱氰的方法，该方法采用硫酸亚铁络合脱氰，氰根离子与亚铁离子、铁离子反应生成不溶于水的亚铁氰化铁即普鲁士蓝沉淀，然后将沉淀物从水中分离出来，从而去除水中的氰化物，使进入生化系统的废水中总氰控制在15mg/L以下，氰化物控制在8mg/L以下，但进一步去除能力有限。催化氧化法包括磷酸-过氧化氢，光催化等。这些方法脱除氰化物能力有限，一般仅有50%左右的去除率。新型技术包括超临界水氧化，非均衡态等离子体氧化法，虽然这些方法对氰化物有较好的去除效果，但是设备及工艺技术要求高，一次性投资较大。关键是设备的防腐问题并未完全解决，所以制约着其工业应用。因此，现有技术存在以下缺点1，操作繁琐；2，投加量高，成本过大；3，操作条件受限；4，脱氰效果有限。本专利技术以深度去除废水中低浓度氰化物为主要目标，尤其针对复杂结构、形态稳定的氰络合物，开发出一种高效脱氰剂和方法。该脱氰剂和方法不仅可以应用在废水深度脱除低浓度氰化物，还可以应用于受氰化物污染的水体修复。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种深度脱除废水中低浓度氰化物的脱氰剂的制备方法，所述方法制备得到的脱氰剂可以应用于含氰废水中，利用其可以深度脱除废水中低浓度的氰化物。所述深度脱除废水中低浓度氰化物的脱氰剂的制备方法为将有机高分子聚合物溶液与无机聚合物溶液充分混合，搅拌，得到脱氰剂。本专利技术采用无机聚合物、有机高分子聚合物通过共聚法制备形成具有无机-有机复合高分子结构的脱氰剂。本专利技术所述有机高分子聚合物是选自单体带有正电荷基团的聚合物、共聚物中的一种或者至少两种的混合物。本领域技术人员可以由有机单体聚合、共聚或混合得到本专利技术所述的有机高分子聚合物。本专利技术典型的但非限制性的有机高分子聚合物如聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、水解聚马来酸、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚烯丙基胺盐酸盐、丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物、马来酸-丙烯酸共聚物、丙烯酸-丙稀酰胺共聚物等。烯 类单体的取代基具有吸电子性，使双键带有一定的正电性，其聚合得到的聚合物同样包括在本专利技术所述的有机高分子聚合物中。所述混合物例如聚丙烯酰胺/聚丙烯酸、聚丙烯酰胺/马来酸-丙烯酸共聚物、聚甲基丙烯酸乙酯/丙烯酸-丙稀酰胺共聚物等。本专利技术所述有机聚合物溶液，溶剂采用去离子水配制即可。本专利技术所述无机聚合物选自聚合铁、聚合铝、聚合铁铝中的一种或者至少两种的混合物。聚合铁、聚合铝、聚合铁铝中存在多羟基络离子，以OH—为架桥形成多核络离子，从而变成了巨大的无机高分子化合物。无机聚合物之所以比其他无机化合物絮凝能力高、絮凝效果好，其根本原因就在于它能提供大量的如上所述的络合离子，能够强烈吸附胶体微粒，通过粘附、架桥和交联作用，从而促使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了 Zeta电位，使胶体粒子由原来的相斥变成相吸，破坏了胶团的稳定性，促使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，而且沉淀的表面积可达(200-1000)m2/g，极具吸附能力。也就是说，聚合物既有吸附脱稳作用，又可发挥黏附、桥联以及卷扫絮凝作用。它的出现不仅降低了处理成本，而且提高了功效。本专利技术所述聚合铁选自聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硝酸铁、聚合硅铁中的一种或者至少两种的混合物，所述混合物例如聚合氯化铁/聚合硫酸铁、聚合硝酸铁/聚合硅铁、聚合硫酸铁/聚合硅铁、聚合硝酸铁/聚合硅铁/聚合氯化铁。本专利技术所述聚合铝选自聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硝酸铝、聚合硅铝中的一种或者至少两种的混合物，所述混合物例如聚合氯化铝/聚合硫酸铝、聚合硅铝/聚合硝酸铝、聚合氯化铝/聚合硫酸铝/聚合硝酸铝、聚合硫酸铝/聚合硝酸铝/聚合硅铝。本专利技术所述聚合铁铝选自聚合氯化铁铝、聚合硫酸铁铝、聚合硝酸铁铝、聚合硅铁铝、聚合硫酸氯化铁铝中的一种或者至少两种的混合物。所述混合物例如聚合氯化铁铝/聚合硫酸铁铝、聚合硝酸铁铝/聚合硅铁铝、聚合硫酸铁铝/聚合硝酸铁铝/聚合硅铁铝、聚合氯化铁铝/聚合硫酸铁铝/聚合硅铁铝。对聚合铁、聚合铝进行改性的目的是引入某些高电荷离子以提高电荷的中和能力，引入硫酸根等以增加配位络合能力，从而改变絮凝效果，其可能的原因是某些阴离子或阳离子可以改变聚合物的形态结构及分布，或者是两种以上聚合物之间具有协同增效作用。本专利技术所述无机聚合物中铁、铝元素摩尔比范围为I : 10 10 1，优选I : 8 10 I,进一步优选I : 6 10 : I。所述无机聚合物选自聚合铁、聚合招、聚合铁招中的一种或者至少两种的混合物。所述无机聚合物的选择原则为使得所述无机聚合物中同时包含有铁元素和铝元素。例如，当所述无机聚合物包括聚合铁中的任意一种或者至少两种的混合物时，其必须同时含有聚合铝或者聚合铁铝中的一种或者至少两种的混合物，保证无机聚合物中含有铁与铝元素。当所述无机聚合物选自聚合铁铝中的任意一种或者至少两种的混合物时，所述无机聚合物可以不包含有聚合铁或聚合铝，也可以包含，本领域技术人员可自行选择。优选地，本专利技术所述无机聚合物溶液选用去离子水配制；所述有机高分子聚合物溶液与无机聚合物溶液的混合通过将有机高分子聚合物溶液滴加到无机聚合物溶液中实现。 优选地，所述混合的温度为25 100°C，例如 30°C、35°C、40°C、45°C、5(rC、55°C、60 °C、95 °C、90 °C、85 °C、80 °C、75 °C、70 °C，优选 30 90 °C，进一步优选 35 85 °C。所述有机高分子聚合物滴加速率为O. I 10L/h，例如O. 6L/h、l. 2L/h、l. 8L/h、2.4L/h、3L/h、3. 6L/h、4. 2L/h、9. 5L/h、9L/h、8. 5L/h、8L/h、7. 5L/h,优选 0. 5 9L/h,进一步优选I 8L/h。优选地，所述混合时搅拌的时间为O. I 5h，例如O. 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵赫，沈健，曹宏斌，李玉平，李海波，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：