[发明专利]一种去除废水中钒的复合剂及其应用方法

说明书

技术领域

本发明是一种去除废水中钒的复合剂及其应用方法，涉及机械、汽车、造船、铁路、桥梁等行业废水中钒的去除，属于环境保护中废水处理领域。

背景技术

钒是一种重要的合金元素，主要用于钢铁工业，广泛应用于机械、汽车、造船、铁路、桥梁等行业，此外，还广泛用于制备铁合金、化学反应的催化剂、颜料、油漆、玻璃和陶瓷生产用添加剂等。许多钒的化合物都有毒性，人体如果吸入过多的钒，可引起呼吸系统、胃肠系统、神经系统、造血系统的损害，还可抑制三磷酸腺苷酶及磷酸酶的活性，使皮肤出现炎症并引起变态性病变，农作物中钒的含量超过10mg/L即有害。随着钒工业的发展，含钒废水更多地污染地下水，影响人类的健康，因此，国家出台了《钒工业污染物排放标准》，对废水中钒作了限制，其限值为1.0mg/L。

目前，在含钒废水处理领域，国内外主要的治理方法有硫酸亚铁沉淀法、铁屑沉淀法、二氧化硫法、离子交换法、电解法。硫酸亚铁沉淀法设备简单，处理量大，脱钒效果好，在工程上已经得到了一定的应用，但耗量大，处理过程渣量大。铁屑沉淀法能以废治废，处理成本低，但易产生铁屑的腐蚀钝化现象，水处理效果不稳定。二氧化硫法实现了钒的回收利用，但二氧化硫的来源问题严重限制了此种方法的实际应用范围。离子交换法可回收钒，处理效果比较稳定，但离子交换树脂用量较大，再生频繁，处理成本偏高，适用于从低浓度钒溶液中回收钒。公告号为CN86106414公开了一种电解法处理含钒铬废水的方法，该方法处理后的水质良好，可回收钒，但设备占地面积大，一次性投资高。

本发明复合剂克服了现有技术的不足，在处理钒浓度在10～400mg/L的废水时，去除率均达到99.9％以上，适用于处理低中高浓度的含钒废水，具有显著的经济效益和社会效益，在含钒废水处理领域具有很好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种去除废水中钒的复合剂及其应用方法，本发明具有原料来源广泛，价格低廉，药剂投加量相对较少，运行费用低，处理过程无二次污染，除钒效率高，效果好，去除率可以达到99.9%以上等特点。

本发明采用的技术方案是：本发明复合剂是由无机盐、金属氧化物、季铵盐、无机矿物复配而成，其中各成分的质量百分比分别为无机盐5％～10％、金属氧化物10％～20％、季铵盐10％～25％、无机矿物50％～70％。

所述的无机盐是指焦亚硫酸钾、氯化亚铜、硫酸亚铜、氯化铝中的一种或两种。

所述的金属氧化物是指氧化铝、氧化钠、氧化镁中的一种或两种。

所述的季铵盐是指三辛基甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、四丁基溴化铵、氯化三乙基苄基铵中的一种或两种。

所述的无机矿物是指累托石、高岭土、磷灰石中的一种或两种。

各物质质量占复合剂总质量比为：焦亚硫酸钾2％～10％、氯化亚铜3％～10％、硫酸亚铜4％～10％、氯化铝2％～10％；氧化铝5％～20％、氧化钠5％～20％、氧化镁5％～20％；三辛基甲基氯化铵10％～25％、十六烷基三甲基氯化铵5％～25％、四丁基溴化铵7％～25％、氯化三乙基苄基铵8％～25％；累托石20％～70％、高岭土25％～70％、磷灰石25％～70％。

本发明复合剂的复配过程如下：

(1)   将占复合剂总质量的50％～70％无机矿物破碎后过80～100目筛，再用去离子水洗涤五次后于105°C下烘干；

(2)   将相应比例的季铵盐溶于水，加入经烘干后的上述无机矿物，搅拌30～45分钟，静置浸泡1～2小时；

(3)   再向上述混合液中加入相应比例的无机盐，搅拌40～60分钟，静置浸泡1～2小时，在70～80°C，蒸干，除去多余的水分；

(4)   将上述粉末状混合物再次粉碎，过80～100目筛，加入金属氧化物，搅拌，混合均匀，即得本发明复合剂。

本发明的应用方法是：

将上述比例制配而成的复合剂加入到钒浓度在10～400mg/L的废水中，加入的复合剂与废水的质量比为1:20～1:200，搅拌1～2小时，静置沉淀，泥水分离，即可使出水钒浓度降到1.0mg/L以下。

具体实施方式

本发明复合剂是由无机盐、金属氧化物、季铵盐、无机矿物复配而成，其中各成分的质量百分比分别为无机盐5％～10％、金属氧化物10％～20％、季铵盐10％～25％、无机矿物50％～70％。

所述的无机盐是指焦亚硫酸钾、氯化亚铜、硫酸亚铜、氯化铝中的一种或两种。