專利名稱：一種利用微波改性磷石膏處理含鎘廢水的方法
技術領域：
本發明涉及重金屬廢水處理技術領域，具體地說是一種利用微波改性磷石膏處理含鎘廢水的方法。
背景技術：
重金屬鎘對水體的污染己成為全球性的環境問題之一。含鎘廢水主要來自電鍍廠、染料行業、礦冶過程、電池生產、制革、影片制造及汽車制造等部門。因此如何去除鎘污染受到環境保護研究者的高度關注。傳統的處理含鎘廢水的方法主要有離子交換法、化學沉淀法、膜分離法及活性炭吸附法等，但這些方法普遍存在處理效果不好、花費高等缺點。因此，尋找一種很好解決鎘污染的辦法，對于良好生態環境的維持，尤其是工業發達的城市生態環境是很重要的。磷石膏是濕法磷酸生產中磷礦石與硫酸發生反應產生的工業固體廢物，2006年5月，國家環保總局在“環函2006176號文”中將磷石膏定性為危險廢物，因此磷石膏的無害化處理及綜合利用成為工業固體廢物資源化研究領域的熱點之一。目前我國每年的磷石膏排放量已超過2000萬噸，而其利用率卻非常低，不僅產生較多的環境問題，也給排放企業帶來比較重的經濟負擔。磷石膏在利用上可以用于處理含鎘廢水，是一種以廢治廢的方法，但未經改性的磷石膏吸附容量與比表面積偏低，直接用來處理含鎘廢水不能達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中對鎘的排放要求 O. lmg/L)。 在公開號為CN101973619A的申請中公開了一種用改性磷石膏處理銅冶煉廢水的方法。該方法以向磷石膏中加入復合激發劑和改良劑煅燒改性磷石膏，制備改性磷石膏，然后將改性磷石膏以10g/L的量加入銅冶煉廢水中，混合并攪拌，最終出水濃度達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中規定的第一類污染物最高允許排放濃度。在公開號為CN1843962A的專利中公開了利用表明活性劑處理含鎘廢水的方法。該表明活性劑為非離子表面活性劑與陰離子表面活性劑以特定比例混合后制備。其工藝步驟為(I)將非離子表面活性劑十二烷基聚氧乙烯單醚與陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉按摩爾比值為O. I I。的比例混合制備；(2)將混合液與含鎘廢水接觸后泵送至超濾膜組件過濾。超濾膜除水中鎘離子濃度為2 4. 53mg/L。但該方法存在以下缺點(I)管道輸送需要消耗大量管材，工程投資量大；(2)所采用的表面活性劑會導致出水中但、磷含量過高，從而導致出水C0D、B0D5值偏高；(3)含鎘離子廢水的最終排放僅達到《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)排放標準，沒有達到再次資源化利用的水平。國外研究證明，未進行改性的磷石膏具有一定的吸附特性，在適宜的條件下對鎘具有良好的吸附性能。同時吸附后的磷石膏經過干燥處理后能夠作為建材再一次利用，從而實現了磷石膏資源化綜合利用的過程。但目前國內外尚無利用微波改性磷石膏做吸附劑的報道研究。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供利用微波改性磷石膏處理含鎘廢水的方法，經微波改性后的磷石膏比表面積大、吸附容量高，使用改性磷石膏處理含鎘廢水可以達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中對鎘的排放要求。本發明的技術方案如下一種利用微波改性磷石膏處理含鎘廢水的方法，經過下列各步驟(1)將磷石膏粉碎至180 200目，置于微波頻率為40 50HZ、功率為1000 1200w、溫度為120 150°C的條件下進行微波處理8 15分鐘，然后自然冷卻至室溫，得到微波改
性磷石膏；
(2)將步驟(I)所得微波改性磷石膏以5 15g/L的量加入含鎘廢水中，并充分攪拌混合，在20 25°C下接觸震蕩45 60分鐘后進行泥水過濾，棄去濾渣，并測定處理后的濾液中鎘離子的含量，即完成對含鎘廢水的處理。所述濾渣進行脫水干燥，干燥后的濾渣與其他骨料混合后用于制備建筑材料。本發明采用微波技術對磷石膏進行輻照改性，在輻照環境下使磷石膏的介電常數、表觀活化能和微孔結構，從而提高磷石膏的孔隙率和比表面積，進一步使微波處理后的磷石膏具有較高的吸附容量，使之能夠成為一種去除鎘離子的優良吸附材料。改性前后的磷石骨化學成分分析見下表
權利要求
1.一種利用微波改性磷石膏處理含鎘廢水的方法，其特征在于經過下列各步驟 (1)將磷石膏粉碎至180 200目，置于微波頻率為40 50HZ、功率為1000 1200w、溫度為120 150°C的條件下進行微波處理8 15分鐘，然后自然冷卻至室溫，得到微波改性磷石膏； (2)將步驟(I)所得微波改性磷石膏以5 15g/L的量加入含鎘廢水中，并充分攪拌混合，在20 25°C下接觸震蕩45 60分鐘后進行泥水過濾，棄去濾渣，并測定處理后的濾液中鎘離子的含量，即完成對含鎘廢水的處理。
全文摘要
本發明涉及一種利用微波改性磷石膏處理含鎘廢水的方法，通過將磷石膏粉碎再進行微波處理，然后自然冷卻至室溫，得到微波改性磷石膏；然后將微波改性磷石膏以5～15g/L的量加入含鎘廢水中，并充分攪拌混合，在20～25℃下接觸震蕩45～60分鐘后進行泥水過濾，棄去濾渣，即完成對含鎘廢水的處理。本發明利用微波改性磷石膏，增大了磷石膏的比表面積，使其具有更好的吸附功能；本發明是將微波改性磷石膏直接加入到含鎘廢水中，操作條件簡單、容易實施，工程成本低；能夠實現對廢水中鎘的去除，且總體吸附量較高，因而對含鎘工業廢水的治理和水環境的改善具有重要的實際意義。
文檔編號B01J20/04GK102633347SQ20121012779
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者張懷予, 楊月紅, 舒敦濤 申請人:昆明理工大學