本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高效重金屬捕捉劑。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的重金屬廢水處理方法中，常規(guī)方法很難將廢水處理到達(dá)標(biāo)排放，只有使用專用重金屬捕捉劑才能將水體處理達(dá)標(biāo)。金屬捕捉劑是一種與重金屬離子強(qiáng)力螯合的化工藥劑，因能在常溫和很寬的PH值條件范圍內(nèi)，與廢水中的Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等各種重金屬離子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并在短時間內(nèi)迅速生成不溶性、低含水量、容易過濾去除的絮狀沉淀，從而達(dá)到從水中去除重金屬離子的化學(xué)品被稱為重金屬捕捉劑。
現(xiàn)有的重金屬捕捉劑中，以有機(jī)硫?yàn)橹鳎捎谟袡C(jī)硫合成成本較高、加藥量也不低，一些小型電鍍廠很難承受得了昂貴的處理費(fèi)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種成本低廉的高效重金屬捕捉劑。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種高效重金屬捕捉劑，按照質(zhì)量百分比計，由以下組分制備而成：凹土20～40％、硫化鈉10～20％、二硫代氨基甲酸鈉5～15％、聚合硫酸鋁鐵10～20％，余量為去離子水。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：按照質(zhì)量百分比計，由以下組分制備而成：凹土20％、硫化鈉20％、二硫代氨基甲酸鈉15％、聚合硫酸鋁鐵20％，余量為去離子水。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：按照質(zhì)量百分比計，由以下組分制備而成：凹土30％、硫化鈉15％、二硫代氨基甲酸鈉13％、聚合硫酸鋁鐵15％，余量為去離子水。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：按照質(zhì)量百分比計，由以下組分制備而成：凹土40％、硫化鈉10％、二硫代氨基甲酸鈉10％、聚合硫酸鋁鐵10％，余量為去離子水。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述的二硫代氨基甲酸鈉為二甲基二硫代氨基甲酸鈉或二乙基二硫代氨基甲酸鈉。
所述的高效重金屬捕捉劑的配制方法，具體步驟為：按照上述質(zhì)量百分比，稱取凹土、硫化鈉、二硫代氨基甲酸鈉、聚合硫酸鋁鐵及去離子水，充分混勻溶解后得到。
所述的高效重金屬捕捉劑的用量為：1ppm的該捕捉劑可以捕捉15ppm的重金屬。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明的組分中：凹土(凹凸棒粘土)是一種天然物質(zhì)，對重金屬有很好的吸附效果與絮凝效果，且價格低廉，來源廣泛，但單獨(dú)使用時泥量較大；硫化鈉是一種常用的處理重金屬的藥劑，可對絡(luò)合態(tài)的重金屬進(jìn)行破絡(luò)合；二硫代氨基甲酸鈉是市場上常用的重金屬捕捉劑，可對高難處理的重金屬進(jìn)行沉淀；聚合硫酸鋁鐵也是絮凝劑的一種，對部分重金屬如銻、鉛有很好的效果，其缺點(diǎn)則是加藥量大，處理后泥量多。
本發(fā)明通過以上藥劑的復(fù)配，可起到既降低了使用有機(jī)硫處理的處理成本，又避免了由于只使用常規(guī)絮凝劑導(dǎo)致的泥量大、處理效果不完全等缺點(diǎn)的作用，同時，使用該重金屬捕捉劑后，無需使用PAC(聚合氯化鋁)等混凝劑，可直接與重金屬形成絮體，大大節(jié)省了水處理車間的處理空間。
使用該重金屬捕捉劑對含重金屬的廢水進(jìn)行處理時，處理效果好，且組分中凹土為天然物質(zhì)，具有價格低廉、原料來源廣的特點(diǎn)，因此，本發(fā)明高效重金屬捕捉劑具有處理效果好、處理成本低的優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
本發(fā)明實(shí)施例中，一種高效重金屬捕捉劑，按照質(zhì)量百分比計，由以下組分制備而成：凹土20％、硫化鈉20％、二甲基二硫代氨基甲酸鈉15％、聚合硫酸鋁鐵20％，余量為去離子水。
所述的高效重金屬捕捉劑的配制方法，具體步驟為：按照上述質(zhì)量百分比，稱取凹土、硫化鈉、二甲基二硫代氨基甲酸鈉、聚合硫酸鋁鐵及去離子水，充分混勻溶解后得到。
實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例中，一種高效重金屬捕捉劑，按照質(zhì)量百分比計，由以下組分制備而成：凹土30％、硫化鈉15％、二乙基二硫代氨基甲酸鈉13％、聚合硫酸鋁鐵15％，余量為去離子水。
所述的高效重金屬捕捉劑的配制方法，具體步驟為：按照上述質(zhì)量百分比，稱取凹土、硫化鈉、二乙基二硫代氨基甲酸鈉、聚合硫酸鋁鐵及去離子水，充分混勻溶解后得到。
實(shí)施例3
本發(fā)明實(shí)施例中，一種高效重金屬捕捉劑，按照質(zhì)量百分比計，由以下組分制備而成：凹土40％、硫化鈉10％、二甲基二硫代氨基甲酸鈉10％、聚合硫酸鋁鐵10％，余量為去離子水。
所述的高效重金屬捕捉劑的配制方法，具體步驟為：按照上述質(zhì)量百分比，稱取凹土、硫化鈉、二甲基二硫代氨基甲酸鈉、聚合硫酸鋁鐵及去離子水，充分混勻溶解后得到。
實(shí)施例4
本發(fā)明實(shí)施例中，一種高效重金屬捕捉劑，按照質(zhì)量百分比計，由以下組分制備而成：凹土40％、硫化鈉10％、二乙基二硫代氨基甲酸鈉5％、聚合硫酸鋁鐵10％，余量為去離子水。
所述的高效重金屬捕捉劑的配制方法，具體步驟為：按照上述質(zhì)量百分比，稱取凹土、硫化鈉、二乙基二硫代氨基甲酸鈉、聚合硫酸鋁鐵及去離子水，充分混勻溶解后得到。
將上述實(shí)施例制得的高效重金屬捕捉劑應(yīng)用于重金屬廢水的吸附試驗(yàn)，試驗(yàn)過程及效果如下：
稱取0.4g實(shí)施例1制得的高效重金屬捕捉劑，加入到500ml，100mg/L的Cr溶液中，溶液pH為5，15℃恒溫振蕩1h，用沉淀分離后取上清液。最終結(jié)果：溶液中Cr的去除率為：99.66％。該高效重金屬捕捉劑處理后的溶液中總鉻含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到GB21900-2008表三標(biāo)準(zhǔn)。
稱取1.0g實(shí)施例4制得的高效重金屬捕捉劑，加入到500ml，500mg/L的Cr溶液中，溶液pH為5，常溫機(jī)械攪拌1h，用沉淀分離后取上清液。最終結(jié)果：溶液中Cr的去除率為：99.75％。該高效重金屬捕捉劑處理后的溶液中總鉻含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到GBGB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)。
稱取1.0g實(shí)施例3制得的高效重金屬捕捉劑，加入到500ml，500mg/L的Cr的溶液中，溶液pH為5，常溫機(jī)械攪拌30分鐘30min，用沉淀分離后取上清液。最終結(jié)果：溶液中Cr的去除率為：99.64％。該高效重金屬捕捉劑處理后的溶液中總鉻含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)。
稱取0.2g實(shí)施例3制得的高效重金屬捕捉劑，加入到500ml，10mg/L的Cu溶液中，溶液pH為6.0，常溫機(jī)械攪拌30分鐘30min，用沉淀分離后取上清液。最終結(jié)果：溶液中Cu的去除率為：98.88％。該高效重金屬捕捉劑處理后的溶液中總銅含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)。
稱取1.0g實(shí)施例2制得的高效重金屬捕捉劑，加入到500ml，500mg/L的Cu溶液中，溶液pH為5.0，常溫機(jī)械攪拌30分鐘，用沉淀分離后取上清液。最終結(jié)果：溶液中Cu的去除率為：99.95％。該高效重金屬捕捉劑處理后的溶液中總銅含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)。
稱取0.5g實(shí)施例2制得的高效重金屬捕捉劑，加入到500ml，10mg/L的Ni溶液中，溶液pH為3.0，常溫機(jī)械攪拌30分種，用沉淀分離后取上清液。最終結(jié)果：溶液中Ni的去除率為：99.97％。該高效重金屬捕捉劑處理后的溶液中總鎳含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)。
稱取0.3g實(shí)施例2制得的高效重金屬捕捉劑，加入到500ml，50mg/L的Pb溶液中，溶液pH為4.0，常溫機(jī)械攪拌1h，用沉淀分離后取上清液。最終結(jié)果：溶液中Pb的去除率為：99.96％。該高效重金屬捕捉劑處理后的溶液中總鉛含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)。
稱取0.5g實(shí)施例3制得的高效重金屬捕捉劑，加入到500ml，100mg/L的Mn溶液中，溶液pH為5.0，常溫機(jī)械攪拌2h，用沉淀分離后取上清液。最終結(jié)果：溶液中Mn的去除率為：99.41％。該高效重金屬捕捉劑處理后的溶液中總錳含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)。
稱取0.4g實(shí)施例1制得的高效重金屬捕捉劑，加入到500ml，0.1mg/L的Hg的混合溶液中，溶液pH為6.0，30℃恒溫振蕩1h，用沉淀分離后取上清液。最終結(jié)果：溶液中Hg的去除率為：99.9999％。該高效重金屬捕捉劑處理后的溶液中總汞含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)。
稱取0.5g實(shí)施例2制得的高效重金屬捕捉劑，加入到500ml，100mg/L的Cr、Cu、Mn、Pb、Ni、Ca、和0.1ml/L的Hg的混合溶液中，溶液pH為6.0，常溫機(jī)械攪拌1h，用沉淀分離后取上清液。最終結(jié)果：溶液中Cr、Cu、Mn、Pb、Ni、Ca、Hg的去除率分別為：99.81％、99.85％、99.91％、99.92％、99.93％、99.06％、99.9999％。該高效重金屬捕捉劑處理后的溶液中總鉻、總銅、總錳、總鉛、總鎳、總鈣、總汞含量低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到GB21900-2008標(biāo)準(zhǔn)。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證本高效重金屬捕捉劑對電鍍廢水的處理效果，以某公司的電鍍廢水為水樣，測得該電鍍廢水水樣中各重金屬的含量為：總鎳15ppm、總銅24ppm、總鋅12.5ppm、3價鉻56ppm。利用普通工藝處理、投加田寶集團(tuán)的重捕劑DTCR-2、投加本高效重金屬捕捉劑這三種手段對其進(jìn)行處理，處理后的效果對比如表1所示。由表1可以看出：投加本高效重金屬捕捉劑對該電鍍廢水中的總鎳、總銅、總鋅、3價鉻的處理效果明顯優(yōu)于其余兩種手段，尤其在投加量同為10ppm的情況下，本高效重金屬捕捉劑的效果還明顯優(yōu)于田寶集團(tuán)的重捕劑DTCR-2，從而說明使用該重金屬捕捉劑對含重金屬的廢水進(jìn)行處理時，處理效果好，且組分中凹土為天然物質(zhì)，具有價格低廉、原料來源廣的特點(diǎn)，因此，本發(fā)明高效重金屬捕捉劑具有處理效果好、處理成本低的優(yōu)點(diǎn)。
表1三種手段對某電鍍廢水的處理效果對比
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。