[发明专利]用于快速去除水中重金属的高效絮凝剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于工业废水、污染地下水、湖泊、河流、水库的高效水处理絮凝剂。

背景技术

中国水体重金属污染问题十分突出，江河湖库底质的污染率高达80.1%。黄河、淮河、松花江、辽河等十大流域的流域片，重金属超标断面的污染程度均为Ⅴ类；太湖底泥中总Cu、总Pb、总Cd 含量均处于轻度污染水平；黄浦江干流表层沉积物中，Cd超背景值2倍、Pb超1倍；苏州河中，Pb全部超标、Cd为75%超标、Hg为62.5%超标。城市河流有35.11%的河段出现总Hg超地表水Ⅲ类水体标准，18.46%的河段总Cd超过Ⅲ类水体标准，25%的河段总Pb有超标的样本出现。由长江、珠江、黄河等河流携带入海的重金属污染物总量约为3.4万吨，对海洋水体的污染危害巨大。在全国近岸海域海水采样的样品中，Pb的超标率达62.9%，最大值超一类海水标准49.0倍。大连湾60%测站沉积物的Cd含量超标，锦州湾部分测站排污口邻近海域沉积物Cd、Pb的含量超过第三类海洋沉积物质量标准。

目前水中重金属的去除技术主要包括絮凝沉淀、吸附、离子交换、膜分离等。絮凝沉淀法是去除水体中重金属的重要方法之一。絮凝沉淀技术主要是通过将体系PH值调节至某一适当的范围，从而使重金属离子能够形成固体氢氧化物等絮状物从水中沉降析出。往水中投加石灰石、石灰乳或NaOH等方法是常见的絮凝沉淀方法。

传统的絮凝剂主要包括低分子絮凝剂如铝盐系、铁盐系，它们存在絮凝沉淀速度慢、絮体疏松易破碎、药耗量高等缺点；高分子絮凝剂如碱式聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等，其成本较高，适用范围窄，易受水温、PH值的影响；聚二甲基二烯丙基氯化铵如聚丙烯酰胺絮凝剂等，具有强烈的神经毒性和一定的致癌性，大量聚丙烯酰胺用于处理废水时会产生高分子残留，破坏水体生物链，进而影响到人类健康。同时，传统絮凝剂产生的污泥不稳定、容易溶出重金属，污泥燃烧处理时不但会产生二恶英，而且由于含有不稳定的重金属飞灰，会对大气造成新的污染。

发明内容

为了克服现有技术下的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种用于快速去除水中重金属的高效絮凝剂（简称絮凝剂），在PH值为4-9的范围内均可高效率去除水中重金属，重金属被固定在污泥内部，不易被溶出，絮体坚固不易破碎且沉降速度快，使用时可以直接投加到水体中，操作简便易行。

本发明的技术方案是：

一种用于快速去除水中重金属的高效絮凝剂，包括混合物A和混合物B，所述混合物A包括以下质量份的几种组分：杭锦2#土100份、土壤菌5～10份、活性炭15～25份，所述混合物B包括以下质量份的几种组分：氧化铁10～20份、氯化铁10～20份、聚合氯化铝20～50份、有机絮凝剂2.5～5份、水泥25～50份和硫代硫酸钠16～32份。

所述杭锦2#土优选采用粒度小于74um、比表面积650-880m²/g的杭锦2#土。

所述杭锦2#土优选采用其中坡缕石含量不低于28.1%的杭锦2#土。

所述活性炭优选为经100目筛子筛分后得到的较细粒度的活性炭。

所述水泥可以为波特兰水泥、高铝水泥、粉煤灰水泥和以铝酸钙为主原料制备的水泥（简称铝酸钙水泥）中的任意一种或任意多种的任意比例的混合物。

所述有机絮凝剂可以采用聚二甲基二烯丙基氯化铵。

所述土壤菌可以是枯草菌、杆菌、绿脓菌中的任意一种或任意多种的任意比例的组合。 

所述用于快速去除水中重金属的高效絮凝剂的制备可以采用如下步骤：（1）按各自的质量份将组成所述混合物A的各组分混合均匀；（2）按各自的质量份将组成所述混合物B的各组分混合均匀；（3）将所述混合物A和所述混合物B均匀混合得到粉末状混合物。

所述用于快速去除水中重金属的高效絮凝剂可去除的重金属包括汞、铅、铬、镉、砷、铜中的至少一种。

使用时，在充分搅拌的条件下，向污水中的投加量为4-6%，经凝絮去除水中的重金属。