重金属捕捉剂.pdf

本发明提供了一种重金属捕捉剂的组成方法，重金属捕捉剂由有机硫捕捉剂、辅助剂、促进剂、pH调节剂、去离子水组成。各组分的重量百分比为：有机硫捕捉剂：2～10%、辅助剂：1～5%、促进剂：10～25%、pH调节剂：5～15%、其余为去离子水。本发明同时提供了一种重金属捕捉剂的制备方法，在带有升温和搅拌装置的反应器中依次加入以上重量百分比的有机硫捕捉剂、辅助剂、促进剂、pH调节剂、去离子水经过一定反应温度并进行搅拌、溶解得到本发明产品。本发明重金属捕捉剂解决了含络合物和重金属的废水处理问题。它能在常温下与废水中重金属离子迅速反应，生成不溶于水的盐，加入少量絮凝剂，形成絮状沉淀达到去除重金属的目的。经使用证实，处理方法简单，能做到多种重金属离子共存情况下一次处理后，即可达到环保要求；对废水中重金属络合盐也能充分发挥作用，并具有絮凝粗大，沉淀快，后处理容易，稳定无毒，没有二次公害等特点，可广泛用于各种废水处理中。

1.    本发明提供了一种重金属捕捉剂的组成方法，重金属捕捉剂由有机硫捕捉剂、辅助剂、促进剂、pH调节剂、去离子水组成，各组分的重量百分比为：有机硫捕捉剂：2～10%、辅助剂：1～5%、促进剂：10～25% 、pH调节剂：5～15%、其余为去离子水。

2.  根据权利要求1所述的重金属捕捉剂，其特征在于：所述的有机硫捕捉剂为三聚硫嗪酸三钠。

3.  根据权利要求1所述的重金属捕捉剂，其特征在于：所述的辅助剂为硫化钠、三聚磷酸钠中的一种或两种。

4.  根据权利要求1所述的重金属捕捉剂，其特征在于：所述的促进剂为二硫化碳。

5.  根据权利要求1所述的重金属捕捉剂，其特征在于：所述的pH调节剂为氢氧化钠、碳酸钠中的一种或两种。

6.  根据权利要求1所述的重金属捕捉剂的制备方法，其特征在于：首先将带搅拌装置的反应器中加入一定量的去离子水，开始升温，水温达到60℃时，打开搅拌装置开始搅拌，将有机硫捕捉剂、辅助剂加入其中，30分钟后在40℃情况下逐滴加入促进剂，维持反应温度不变搅拌90—180分钟，之后加入pH调节剂调节至一定pH值继续搅拌10~15分钟，静止放置2小时即可。

重金属捕捉剂
技术领域
本发明涉及废水水处理领域，具体地说涉及含重金属废水处理药剂，特别是指一种重金属捕捉剂及其制备方法。
背景技术
我国是水资源短缺国家，在人类的生产、生活活动中会产生大量废水，为了保护环境、避免水体污染，出于废水回收利用、节约有限的水资源的目的，目前大部分废水都会经过处理进行排放或达标回用。很多金属冶炼、电子行业、采矿厂、垃圾焚烧厂、印制电路版制造厂等在生产过程中会排放含有大量重金属离子如镉、铬、铜、铅、汞、镍、银、锌等的废水，该类废水采用传统的物化和生化法处理对重金属的去除率极低，废水不能处理达标排放或回用。目前传统的重金属去除方法是采用化学沉淀法，通常的化学沉淀法，在中和过程中加入氢氧化钠或氢氧化钙等化学沉淀剂来沉淀重金属离子。但是由于不同的重金属离子生成氢氧化物沉淀时的最佳pH值不同，以及某些重金属离子可能与溶液中的其他离子形成络合物(增加了它在水中的溶解度)，所以处理效果往往不理想。另外，重金属离子在碱性介质中生成的氢氧化物沉淀，其一部分会在排放中随着pH值的降低而重新溶解于水中。所以传统的化学沉淀法处理的废水残留的重金属浓度高，无法达到环保要求。
发明内容
   本发明针对上述存在的问题和不足，提供了一种重金属捕捉剂的组成及其制备方法，本发明重金属捕捉剂由有机硫捕捉剂、辅助剂、促进剂、pH调节剂、去离子水组成。各组分的重量百分比为：
   有机硫捕捉剂：2～10%
   辅助剂：1～5%
   促进剂：10～25%
   pH调节剂：5～15%
   其余为去离子水
   本发明同时提供了一种重金属捕捉剂的制备方法，在带有升温和搅拌装置的反应器中依次加入以上重量百分比的有机硫捕捉剂、辅助剂、促进剂、pH调节剂、去离子水经过一定反应温度并进行搅拌、溶解得到本发明产品。本发明重金属捕捉剂解决了含络合物和重金属的废水处理问题。它能在常温下与废水中重金属离子迅速反应，生成不溶于水的盐，加入少量絮凝剂，形成絮状沉淀达到去除重金属的目的。经使用证实，处理方法简单，能做到多种重金属离子共存情况下一次处理后，即可达到环保要求；对废水中重金属络合盐也能充分发挥作用，并具有絮凝粗大，沉淀快，后处理容易，稳定无毒，没有二次公害等特点，可广泛用于各种废水处理中。
其特征在于：所述的有机硫捕捉剂为三聚硫嗪酸三钠。
其特征在于：所述的辅助剂为硫化钠、三聚磷酸钠中的一种或两种。
其特征在于：所述的促进剂为二硫化碳。
其特征在于：所述的pH调节剂为氢氧化钠、碳酸钠中的一种或两种。
重金属捕捉剂的制备方法，其特征在于：首先将带搅拌装置的反应器中加入一定量的去离子水，开始升温，水温达到60℃时，打开搅拌装置开始搅拌，将有机硫捕捉剂、辅助剂加入其中，30分钟后在40℃情况下逐滴加入促进剂，维持反应温度不变搅拌90—180分钟，之后加入pH调节剂调节至一定pH值继续搅拌10~15分钟，静止放置2小时即可。
   本发明中的重金属捕捉剂的有益效果是，解决了含络合物和重金属的废水处理问题。它能在常温下与废水中重金属离子迅速反应，生成不溶于水的盐，加入少量絮凝剂，形成絮状沉淀达到去除重金属的目的。经使用证实，处理方法简单，能做到多种重金属离子共存情况下一次处理后，即可达到环保要求；对废水中重金属络合盐也能充分发挥作用，并具有絮凝粗大，沉淀快，后处理容易，稳定无毒，没有二次公害等特点，可广泛用于各种废水处理中。
具体实施方式
实施例一
按重量百分比选取原料
三聚硫嗪酸三钠：          5%
硫化钠：                  1%
二硫化碳：                20%
氢氧化钠：                5%
其余为去离子水。
将去离子水加入带搅拌装置的反应器内，开始升温，水温达到60℃时，打开搅拌装置开始搅拌，将三聚硫嗪酸三钠、硫化钠加入其中，30分钟后在40℃情况下逐滴加入二硫化碳，维持反应温度不变搅拌90—180分钟，之后加入氢氧化钠调节至一定pH值继续搅拌10~15分钟，静止放置2小时即可。
使用方法：将本重金属捕捉剂按照废水量投加浓度为20-100ppm直接投加在废水混凝沉淀池内，反应一定时间，加入絮凝剂沉淀去除即可。
实施例二
按重量百分比选取原料
三聚硫嗪酸三钠：          6%
硫化钠：                  3%
二硫化碳：                15%
氢氧化钠：                7%
其余为去离子水。
将去离子水加入带搅拌装置的反应器内，开始升温，水温达到60℃时，打开搅拌装置开始搅拌，将三聚硫嗪酸三钠、硫化钠加入其中，30分钟后在40℃情况下逐滴加入二硫化碳，维持反应温度不变搅拌90—180分钟，之后加入氢氧化钠调节至一定pH值继续搅拌10~15分钟，静止放置2小时即可。
使用方法：将本重金属捕捉剂按照废水量投加浓度为20-100ppm直接投加在废水混凝沉淀池内，反应一定时间，加入絮凝剂沉淀去除即可。
   实施例三
按重量百分比选取原料
三聚硫嗪酸三钠：          5%
三聚磷酸钠：              3%
二硫化碳：                15%
碳酸钠：                  8%
其余为去离子水。
将去离子水加入带搅拌装置的反应器内，开始升温，水温达到60℃时，打开搅拌装置开始搅拌，将三聚硫嗪酸三钠、硫化钠加入其中，30分钟后在40℃情况下逐滴加入二硫化碳，维持反应温度不变搅拌90—180分钟，之后加入氢氧化钠调节至一定pH值继续搅拌10~15分钟，静止放置2小时即可。
使用方法：将本重金属捕捉剂按照废水量投加浓度为20-100ppm直接投加在废水混凝沉淀池内，反应一定时间，加入絮凝剂沉淀去除即可。
实施例四
按重量百分比选取原料
三聚硫嗪酸三钠：          5%
硫化钠：                  5%
二硫化碳：                20%
碳酸钠：                  8%
其余为去离子水。
将去离子水加入带搅拌装置的反应器内，开始升温，水温达到60℃时，打开搅拌装置开始搅拌，将三聚硫嗪酸三钠、硫化钠加入其中，30分钟后在40℃情况下逐滴加入二硫化碳，维持反应温度不变搅拌90—180分钟，之后加入氢氧化钠调节至一定pH值继续搅拌10~15分钟，静止放置2小时即可。
使用方法：将本重金属捕捉剂按照废水量投加浓度为20-100ppm直接投加在废水混凝沉淀池内，反应一定时间，加入絮凝剂沉淀去除即可。
实施例五
三聚硫嗪酸三钠：          10%
硫化钠：                  1%
二硫化碳：                20%
氢氧化钠：                5%
其余为去离子水。
将去离子水加入带搅拌装置的反应器内，开始升温，水温达到60℃时，打开搅拌装置开始搅拌，将三聚硫嗪酸三钠、硫化钠加入其中，30分钟后在40℃情况下逐滴加入二硫化碳，维持反应温度不变搅拌90—180分钟，之后加入氢氧化钠调节至一定pH值继续搅拌10~15分钟，静止放置2小时即可。
使用方法：将本重金属捕捉剂按照废水量投加浓度为20-100ppm直接投加在废水混凝沉淀池内，反应一定时间，加入絮凝剂沉淀去除即可。
应用实例
1.重金属捕捉剂去除重金属离子（镉、铬、铜、铅）去除率实验
1.1试验用水：含一定浓度的镉、铬、铜、铅、锌等重金属离子的废水。
1.2试验条件：水温25℃，加重金属捕捉剂浓度50ppm，加PAC浓度30ppm。
1.3试验方法：
取含上述已知浓度的重金属离子的废水1000ml，在25℃下，直接向其中加入50ppm的重金属捕捉剂，待反应15分钟后，再加入30ppm的PAC絮凝剂。静止沉淀完全后，取上清液再测定各重金属离子浓度。
通过试验前与试验后各重金属离子浓度的差值与试验前各重金属离子浓度的比值，计算出各重金属离子的去除率。
  重金属离子去除率=（C1-C2)/C1×100%
  式中： C1为试验前某一重金属离子的浓度 mg/L；
         C2为试验后某一重金属离子的浓度 mg/L。
1.5 实验结果：实施例一～五所得重金属捕捉剂的使用效果，见下表：

 由上表实验数据可以看出，本发明的实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5对各种重金属离子的去除率均在99%以上，具有优良的去除重金属离子的效果，完全达到了本发明对重金属捕捉剂的性能要求。