[发明专利]一种应用于电镀废水中重金属回收的生物絮凝剂

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种电镀废水处理药剂，具体地说是一种应用于电镀废水中重金属回收的生物絮凝剂。

背景技术

电镀工业是我国重要的加工行业，目前以镀锌、镀铜、镀铬和镀镍等分布在机器制造、轻工、电子、航空及仪器仪表制造业；据了解，全国电镀工艺废水的年排放量在4亿吨以上，造成了严重的环境污染。电镀废水水质复杂，其中含有如铜、镍、镉、铬、锌、银和金等金属离子和氰化物，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。

目前，电镀废水的常规处理技术主要有化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法、电解法等，同时铁氧体法、膜分离技术、溶剂萃取法、吸附法、生物法等新技术也得到了越来越多的研究和应用。其中化学法为比较常用的方法，一般是在含有金属离子的电镀废水中投加还原剂，如硫酸亚铁、亚硫酸钠等，分级沉淀废水中的重金属离子，并需要通过加酸或投碱调整沉淀后的上清液的pH值才能排放。采用该类方法处理电镀废水，药剂用量大、占地多、投资大，运行管理难度大，运行成本高，且无法保证出水稳定达标。

随着新《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）正式实施以来，电镀行业污染排放控制要求愈加严格。据初步统计，全国大约60%的电镀企业需要对治理设施进一步改造或增加处理设施才能达到新标准要求。因此，需要一种处理成本低且效果稳定的处理药剂对电镀废水实行贵重金属回收，以有效地解决重金属对水体的污染，保护生态环境。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供能高效回收电镀废水中重金属，防止二次污染且处理效果稳定、成本低廉的一种应用于电镀废水中重金属回收的生物絮凝剂，聚丙烯酰胺简称PAM，脱水聚合硫酸铁简称PFS，聚谷氨酸简称γ-PGA。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种应用于电镀废水中重金属回收的生物絮凝剂，本生物絮凝剂为一种由聚丙烯酰胺、脱水聚合硫酸铁以及聚谷氨酸三种作为复配的基础原料复配的用于回收电镀废水中重金属的电镀废水处理药剂，该三种作为复配的基础原料按重量份计聚丙烯酰胺：脱水聚合硫酸铁：聚谷氨酸的最佳复配比为2：3：1，并且所述的聚丙烯酰胺、脱水聚合硫酸铁和聚谷氨酸中的任意一种基础原料均可单独用于回收电镀废水中的重金属。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的脱水聚合硫酸铁的分子式为[Fe₂(OH)_n(SO₄)_3-n/2]_m，上述的聚丙烯酰胺的分子量为300万。

上述的聚丙烯酰胺单独用于回收电镀废水中的重金属时的最佳投加量为0.2mg/L。

上述的脱水聚合硫酸铁单独用于回收电镀废水中的重金属时的最佳投加量为0.6mg/L。

上述的聚谷氨酸单独用于回收电镀废水中的重金属时的最佳投加量为0.2mg/L。

上述的作为复配的基础原料单独用于回收电镀废水中的重金属时的最佳絮凝pH值为8。

上述的聚丙烯酰胺为在电镀废水处理药剂中起混凝作用的混凝剂。

上述的脱水聚合硫酸铁和聚谷氨酸为在电镀废水处理药剂中起助凝作用的助凝剂。

用于复配的基础原料复配回收电镀废水中的重金属时的最佳复配絮凝pH值为7.8。

上述复配顺序如下：

a)：按照重量份分别称取聚丙烯酰胺、脱水聚合硫酸铁和聚谷氨酸，并分别溶解定容，配置为1g/L的溶液；

b)：调节电镀废水的pH值至最佳絮凝条件；

c)：依次加入作为混凝剂的聚丙烯酰胺以及作为助凝剂的脱水聚合硫酸铁和聚谷氨酸，搅拌10分钟-15分钟，静置沉淀后对沉淀物进行处理回收。

与现有技术相比，本发明的生物絮凝剂由PAM、PFS和γ-PGA为基础原料按一定比例复配的复合絮凝剂，其中主剂为PAM，它们的最佳复配比例为PAM：PFS：γ-PGA=2：3：1。本发明的电镀废水处理药剂，通过上述原料的复配，能最大限度地发挥各原料间的相互协同作用，能沉淀多种金属离子，并且其处理方法简单，只要投加药剂即能去除回收重金属离子，能高效回收电镀废水中的重金属，不会带来二次污染等问题，因而能有效地降低处理电镀废水的成本。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的电镀废水处理药剂即生物絮凝剂，通过上述原料的复配，发挥协同作用，能够沉淀多种金属离子，处理方法简单，只要投加药剂即可去除回收重金属离子。