[发明专利]环保型植物混凝剂

说明书

技术领域

本发明涉及处理含铜、锌、镍污水的环保型植物混凝剂，属环保行业水处理技术领域。

背景技术

混凝剂是一种能使水中难以自然沉降的悬浮胶体微粒物质，产生凝聚与絮凝快速形成粗颗粒，从而加速沉降或更易过滤的化学药剂。目前，广泛应用的混凝剂有无机、有机和复合混凝剂三类，其中：无机混凝剂主要有硫酸铝、硫酸亚铁、三氯化铝、三氯化铁及其聚合物；有机类混凝剂分合成高分子絮凝剂和天然高分子絮凝剂两类，前者主要有阴离子型聚丙烯酰胺和聚磺基苯乙烯、阳离子型聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯、非离子型聚丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物或均聚物和聚己烯基咪唑啉等，后者为通过化学改性的天然高分子化合物，现已有淀粉、植物胶(半乳甘露聚糖)、纤维素衍生物、微生物多糖及动物骨胶五大类；复合型混凝剂则由无机混凝剂和另一种混凝剂组成。

无机混凝剂可有效去除细微悬浮物颗粒，但生成的絮体较小，投药量大；有机混凝剂虽用量少，混凝速度快，受共存盐类、介质pH值及环境影响小，脱色效果好，但人工合成的有机高分子混凝剂价格高，且残留物会引起聚电解质毒性，应用受到一定的限制，而由天然植物原料中获得的有机混凝剂却无毒无害，且来源丰富，价格低廉。目前，有文献介绍的天然植物混凝剂均从植物中提取并进行改性，如淀粉类、木质素类、壳聚糖类、植物胶类、蛋白质类、藻类等天然植物混凝剂等。

发明内容

本发明的目的是根据现有无机混凝剂和有机混凝剂存在的不足之处，推出一种天然植物混凝剂及其处理含铜、锌、镍污水的方法，其本身不会对环境造成二次污染，同时又能作为一种混凝剂，使处理后的含铜、锌、镍电镀污水中产生的金属氢氧化物沉淀发生凝聚与絮凝，从而有效去除污水中的金属离子。

本发明是通过以下技术方案实现：

根据混凝原理，悬浮胶体微粒物质混凝包括凝聚和絮凝两个过程，凝聚主要是通过絮凝剂与水中胶体颗粒迅速发生电中和/双电层压缩而凝聚脱稳，脱稳颗粒再相互聚结而形成初级微絮凝体；絮凝则是促使微絮凝体继续增长形成粗大而密实的沉降絮体。实际上，凝聚与絮凝两个阶段间隔是瞬间的，几乎同时发生。

在某些天然植物种子中，内含多种无机盐及鞣质、糠醛、蛋白质、糖与糖甙等有机物质。当它们加入到已进行碱性沉淀的含锌、铜和镍污水中，由于污水中带负电荷的金属离子氢氧化物沉淀微粒相互相斥，故难以粘合起来成为较大的颗粒；而加入本发明产品后，其中的无机盐会溶入水中电离形成反离子压缩氢氧化物沉淀双电层波，使沉淀的ζ电位下降，脱稳凝聚；溶入水中具有线性结构的糖可与金属离子产生螯合沉淀；溶入水中的单宁则具有更多活性吸附点，其不仅可降低氢氧化物沉淀的ζ电位值、与带负电荷的溶解物反应脱色、与金属离子产生螯合沉淀，而且还可凝固微生物体内的原生质，抑制菌类生长；溶入水中的糖、糖甙等因在凝聚的胶体颗粒间具有的粘结架桥作用，而产生絮凝、附聚，使凝聚的小颗粒逐步变大，成为大颗粒的絮凝体沉降而被去除。

本发明环保型植物混凝剂由茶树子、油菜子、黄豆中的一种或二种以上天然植物种子脱脂压榨制成，内含多种无机盐及鞣质(单宁)、糠醛、蛋白质、糖与糖甙等有效天然植物混凝剂材料。

本发明在对含铜、锌、镍污水处理采取以下方法：

在含有铜、锌、镍等金属离子的污水，加生石灰调节pH值在8-10范围，充分搅拌15min后，按吨污水添加1-3kg的计算单位，添加本发明混凝剂于滤袋中，并置于污水中；控制污水循环流速为0.5m/min，使金属氢氧化物沉淀与本发明混凝剂溶出物质充分反应，经凝聚、絮凝成粗颗粒自然沉降，上清液再经砂滤、活性碳过滤后，加稀酸调整pH值到7，即可排放。沉淀下的污泥经脱水干燥，可送固体废物中心回收提取其中的有用金属，不会造成二次污染，能实现综合利用。

本发明与现有技术相比的有益效果是，本发明环保型植物混凝剂是一种天然植物种子制成的植物混凝剂，廉价易得，安全无毒，可以完全生物降解，无二次污染，且在宽pH范围(pH＝7-12)内具有有效活性。采用本发明环保型植物混凝剂和其处理含铜、锌、镍污水的方法，不仅处理过的污水可达到排放标准，沉降下来的污泥还可回收其中的有用金属，实现综合利用。

附图说明

附图为本发明环保型植物混凝剂处理含铜、镍污水工艺流程图

具体实施方式

本实施案例为本发明在灯头电镀污水中的应用。

灯头电镀污水主要含铜、镍等金属，污水pH呈酸性，污水日排放量100t，现有污水池16个，每个池容4.6m³，各池相互串联。