專利名稱：一種去除廢水中釩的復合劑及其應用方法
技術領域：
本發明是一種去除廢水中釩的復合劑及其應用方法，涉及機械、汽車、造船、鐵路、 橋梁等行業廢水中釩的去除，屬于環境保護中廢水處理領域。
背景技術：
釩是一種重要的合金元素，主要用于鋼鐵工業，廣泛應用于機械、汽車、造船、鐵路、橋梁等行業，此外，還廣泛用于制備鐵合金、化學反應的催化劑、顏料、油漆、玻璃和陶瓷生產用添加劑等。許多釩的化合物都有毒性，人體如果吸入過多的釩，可引起呼吸系統、胃腸系統、神經系統、造血系統的損害，還可抑制三磷酸腺苷酶及磷酸酶的活性，使皮膚出現炎癥并引起變態性病變，農作物中釩的含量超過10mg/L即有害。隨著釩工業的發展，含釩廢水更多地污染地下水，影響人類的健康，因此，國家出臺了《釩工業污染物排放標準》，對廢水中釩作了限制，其限值為1.0mg/L。目前，在含釩廢水處理領域，國內外主要的治理方法有硫酸亞鐵沉淀法、鐵屑沉淀法、二氧化硫法、離子交換法、電解法。硫酸亞鐵沉淀法設備簡單，處理量大，脫釩效果好，在工程上已經得到了一定的應用，但耗量大，處理過程渣量大。鐵屑沉淀法能以廢治廢，處理成本低，但易產生鐵屑的腐蝕鈍化現象，水處理效果不穩定。二氧化硫法實現了釩的回收利用，但二氧化硫的來源問題嚴重限制了此種方法的實際應用范圍。離子交換法可回收釩，處理效果比較穩定，但離子交換樹脂用量較大，再生頻繁，處理成本偏高，適用于從低濃度釩溶液中回收釩。公告號為CN86106414公開了一種電解法處理含釩鉻廢水的方法，該方法處理后的水質良好，可回收釩，但設備占地面積大，一次性投資高。本發明復合劑克服了現有技術的不足，在處理釩濃度在10 400mg/L的廢水時， 去除率均達到99. 9%以上，適用于處理低中高濃度的含釩廢水，具有顯著的經濟效益和社會效益，在含釩廢水處理領域具有很好的應用前景。
發明內容
本發明的目的是為克服現有技術的不足，提供了一種去除廢水中釩的復合劑及其應用方法，本發明具有原料來源廣泛，價格低廉，藥劑投加量相對較少，運行費用低，處理過程無二次污染，除釩效率高，效果好，去除率可以達到99. 9%以上等特點。本發明采用的技術方案是本發明復合劑是由無機鹽、金屬氧化物、季銨鹽、無機礦物復配而成，其中各成分的質量百分比分別為無機鹽5% 10%、金屬氧化物10% 20%、季銨鹽10% 25%、無機礦物50% 70%。所述的無機鹽是指焦亞硫酸鉀、氯化亞銅、硫酸亞銅、氯化鋁中的一種或兩種。所述的金屬氧化物是指氧化鋁、氧化鈉、氧化鎂中的一種或兩種。所述的季銨鹽是指三辛基甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、四丁基溴化銨、氯化三乙基芐基銨中的一種或兩種。所述的無機礦物是指累托石、高嶺土、磷灰石中的一種或兩種。
各物質質量占復合劑總質量比為焦亞硫酸鉀2% 10%、氯化亞銅3% 10%、 硫酸亞銅4% 10%、氯化鋁2% 10% ；氧化鋁5% 20%、氧化鈉5% 20%、氧化鎂 5% 20% ；三辛基甲基氯化銨10% 25%、十六烷基三甲基氯化銨5% 25%、四丁基溴化銨7% 25%、氯化三乙基芐基銨8% 25%;累托石20% 70%、高嶺土 25% 70%、 磷灰石25% 70%。本發明復合劑的復配過程如下
(1)將占復合劑總質量的50% 70%無機礦物破碎后過80 100目篩，再用去離子水洗滌五次后于105° C下烘干；
(2)將相應比例的季銨鹽溶于水，加入經烘干后的上述無機礦物，攪拌30 45分鐘，靜置浸泡1 2小時；
(3)再向上述混合液中加入相應比例的無機鹽，攪拌40 60分鐘，靜置浸泡1 2 小時，在70 80° C，蒸干，除去多余的水分；
(4)將上述粉末狀混合物再次粉碎，過80 100目篩，加入金屬氧化物，攪拌，混合均勻，即得本發明復合劑。本發明的應用方法是
將上述比例制配而成的復合劑加入到釩濃度在10 400mg/L的廢水中，加入的復合劑與廢水的質量比為1 20 1 200，攪拌1 2小時，靜置沉淀，泥水分離，即可使出水釩濃度降到1.0mg/L以下。
具體實施例方式本發明復合劑是由無機鹽、金屬氧化物、季銨鹽、無機礦物復配而成，其中各成分的質量百分比分別為無機鹽5% 10%、金屬氧化物10% 20%、季銨鹽10% 25%、無機礦物50% 70%。所述的無機鹽是指焦亞硫酸鉀、氯化亞銅、硫酸亞銅、氯化鋁中的一種或兩種。所述的金屬氧化物是指氧化鋁、氧化鈉、氧化鎂中的一種或兩種。所述的季銨鹽是指三辛基甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、四丁基溴化銨、氯化三乙基芐基銨中的一種或兩種。所述的無機礦物是指累托石、高嶺土、磷灰石中的一種或兩種。各物質質量占復合劑總質量比為焦亞硫酸鉀2% 10%、氯化亞銅3% 10%、 硫酸亞銅4% 10%、氯化鋁2% 10% ；氧化鋁5% 20%、氧化鈉5% 20%、氧化鎂 5% 20% ；三辛基甲基氯化銨10% 25%、十六烷基三甲基氯化銨5% 25%、四丁基溴化銨7% 25%、氯化三乙基芐基銨8% 25%;累托石20% 70%、高嶺土 25% 70%、 磷灰石25% 70%。將上述比例制配而成的復合劑加入到釩濃度在10 400mg/L的廢水中，加入的復合劑與廢水的質量比為1 20 1 200，攪拌1 2小時，靜置沉淀，泥水分離，出水即可使廢水中釩濃度降到1. Omg/L以下。實例1
按質量百分比計，取累托石70%、氯化三乙基芐基銨15%、硫酸亞銅5%、氧化鋁 10%經本發明復配過程配成復合劑，對某機械廠的含釩廢水進行處理，藥劑投加量為5ppm，
4攪拌1小時，靜置沉淀，泥水分離，廢水中釩的濃度從25mg/L降到了 0. 02mg/L，釩去除率達到了 99. 92%。實例2
按質量百分比計，取累托石40%、高嶺土 25%、四丁基溴化銨15%、焦亞硫酸鉀10%、 氧化鈉10%經本發明復配過程配成復合劑，對某汽車廠的含釩廢水進行處理，藥劑投加量為9ppm，攪拌1小時，靜置沉淀，泥水分離，廢水中釩的濃度從115mg/L降到了 0. 05mg/L，釩去除率達到了 99. 96%。實例3
按質量百分比計，取高嶺土 50%、三辛基甲基氯化銨10%、十六烷基三甲基氯化銨 10%、氯化亞銅10%、氧化鋁10%、氧化鎂10%經本發明復配過程配成復合劑，對某汽車廠的含釩廢水進行處理，藥劑投加量為13ppm，攪拌1小時，靜置沉淀，泥水分離，廢水中釩的濃度從175mg/L降到了 0. 05mg/L，釩去除率達到了 99. 97%。實例 4
按質量百分比計，取磷灰石65 %、四丁基溴化銨7 %、氯化三乙基芐基銨8 %、氯化亞銅 7%、氯化鋁3%、氧化鎂10%，經本發明復配過程配成復合劑，對某造船廠的含釩廢水進行處理，藥劑投加量為18ppm，攪拌2小時，靜置沉淀，泥水分離，廢水中釩的濃度從M5mg/L降到了 0. lmg/L，釩去除率達到了 99. 96%。實例5
按質量百分比計，取累托石20 %、磷灰石50 %、四丁基溴化銨7 %、十六烷基三甲基氯化銨5 %、氯化亞銅5 %、氯化鋁3 %、氧化鈉10 %，經本發明復配過程配成復合劑，對某造船廠的含釩廢水進行處理，藥劑投加量為25ppm，攪拌2小時，靜置沉淀，泥水分離，廢水中釩的濃度從375mg/L降到了 0. :3mg/L，釩去除率達到了 99. 92%。
權利要求
1.一種去除廢水中釩的復合劑，其特征在于是由無機鹽、金屬氧化物、季銨鹽、無機礦物復配而成，其中各成分的質量百分比分別為無機鹽5% 10%、金屬氧化物10% 20%、季銨鹽10% 25%、無機礦物50% 70%。
2.根據權利要求1所述的一種去除廢水中釩的復合劑，其特征在于所述的無機鹽是指焦亞硫酸鈉、氯化亞銅、硫酸亞銅、氯化鋁中的一種或兩種。
3.根據權利要求1所述的一種去除廢水中釩的復合劑，其特征在于所述的金屬氧化物是指氧化鋁、氧化鈉、氧化鎂中的一種或兩種。
4.根據權利要求1所述的一種去除廢水中釩的復合劑，其特征在于所述的季銨鹽是指三辛基甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、四丁基溴化銨、氯化三乙基芐基銨中的一種或兩種。
5.根據權利要求1所述的一種去除廢水中釩的復合劑，其特征在于所述的無機礦物是指累托石、高嶺土、磷灰石中的一種或兩種。
全文摘要
本發明公開了一種去除廢水中釩的復合劑及其應用方法，屬于環境保護中廢水處理領域。本發明復合劑是由無機鹽、金屬氧化物、季銨鹽、無機礦物復配而成，其中各成分的質量百分比分別為無機鹽5％～10％、金屬氧化物10％～20％、季銨鹽10％～25％、無機礦物50％～70％。將上述比例制配而成的復合劑加入到釩濃度在10～400mg/L的廢水中，加入的復合劑與廢水的質量比為1:20～1:200，攪拌1～2小時，靜置沉淀，泥水分離，即可使出水釩濃度降到1.0mg/L以下。本發明具有原料來源廣泛，價格低廉，藥劑投加量相對較少，運行費用低，處理過程無二次污染，除釩效率高，效果好，去除率可以達到99.9％以上等特點。
文檔編號C02F101/20GK102464386SQ20111032075
公開日2012年5月23日 申請日期2011年10月20日 優先權日2011年10月20日
發明者金利軍, 雷思宇, 雷春生 申請人:常州亞環環保科技有限公司