申請(qǐng)日2013.10.19
公開(kāi)(公告)日2014.02.19
IPC分類號(hào)C02F9/04; C02F1/62; G21F9/06; C04B18/30; A01N59/22; A01P7/04; C04B28/00
摘要
重金屬?gòu)U水治理及其處理工藝和藥劑生產(chǎn)配方是在含重金屬和含放射性重金屬?gòu)U水中，投加一定比例的混合酸的水溶液，再投加重金屬?gòu)U水處理專用藥劑，混合攪拌反應(yīng)沉淀，用投藥量大小，控制出水pH值=6—9，使得反應(yīng)后的重金屬化合物共聚混凝沉淀。出水排放中鉛、鎘、汞、砷和放射性元素鈷-60、鉈、鍶-90、钚、釷、鈾235等含量都≤0.0001mg/l到0.00001mg/l以下，CODcr≤20—50mg/l，可以排往城市生活污水處理廠進(jìn)水或河流湖泊海洋。含放射性元素不超量的廢渣，可以做成添加有顏色標(biāo)志的殺白蟻免燒磚，治理成本低廉，解決世界性的重金屬水污染和放射性重金屬水污染的治理難題。
權(quán)利要求書
1.重金屬?gòu)U水處理工藝，其特征在于包括以下步驟：
(1)按以下重量百分比配制合成重金屬?gòu)U水處理藥劑：2%-3%的大理石、5%-6%的滑石、5%-6%的還原鐵粉、18%-19%的天青石、1%-2%的莫來(lái)石、3%-4%的蛇紋石、20%-21%的黃鐵礦石、0.3%-0.4%的高嶺土、0.4%-0.5%的凹凸棒土、2%-3%的鋁礬土、5%-6%的硅藻土、4%-5%的菱苦土、0.3%-0.5%的蒙脫石、5%-5.4%的花崗石、1%-2%的膨潤(rùn)土、3%-3.1%的元明粉、25%-13.1%的5000kj/kg-7000kj/kg的1：1混合配制的礦產(chǎn)煙煤與焦炭比，在電爐中以680℃-1100℃，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，常壓，進(jìn)行紅熱煅燒6—24小時(shí)，在空氣中自然冷卻到室溫。利用錘擊式粉碎機(jī)或球磨機(jī)，粉碎物料至60目到800目，燃煤炭煅燒揮發(fā)的部分重量，用250目到800目的陶土、滑石粉、凹凸棒土按任意比例補(bǔ)充剩余燒失重量達(dá)到100%。得到重金屬?gòu)U水處理劑。
(2)配制8%-12%的98%檸檬酸、7%-13%的98%冰醋酸、10%-11%的1：1的含量為30%亞硝酸和二氧化氮溶于水的飽和溶液、15%-18%的85%磷酸、14%-17%的31%鹽酸、10%-11%的50%甲酸、1%-3%的氫硫酸、10%-12%的98%硫酸的一種或幾種混合酸的水占25%-3%溶液混合物，混合物揮發(fā)重量用水補(bǔ)充為100%，作為溶解Y3—8013的使用溶劑用來(lái)配套調(diào)節(jié)含重金屬?gòu)U水pH值、處理廢水的預(yù)備液。
(3)室溫常壓下利用搪瓷反應(yīng)釜，在pH=10-13.6的用30%氫氧化鈉調(diào)節(jié)的水溶液中，添加0.3%-1.5%重量比的含量為10%到50%的雙氧水稀釋溶液，混合均勻，再添加分子量在800萬(wàn)到1800萬(wàn)g/mol的聚丙烯酰胺粉末，以每分鐘20轉(zhuǎn)到30轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，攪拌溶解反應(yīng)1-10小時(shí)，添加含量為10%到20%的高模數(shù)偏硅酸鈉稀釋溶液5%到10%混合反應(yīng)1到2小時(shí)，加水制成1%-2%固溶物含量的分子量在1200萬(wàn)-1300萬(wàn)的聚丙烯酰胺接枝共聚硅酸鹽的水溶液。
(4)在處理含重金屬?gòu)U水的時(shí)候，先區(qū)分廢水的pH值是酸性、堿性還是中性，對(duì)于酸性重金屬?gòu)U水pH值≤6.9—7，可以直接投加Y3—8013進(jìn)行混合反應(yīng)沉淀處理;對(duì)于中性或堿性重金屬?gòu)U水pH值≥7—9的處理，是在將廢水?dāng)嚢璧那闆r下，利用投加配制的預(yù)備液“(2)”溶液中的一種或幾種酸或混合酸調(diào)節(jié)，控制要處理的廢水的pH值=0.1—6.9，溶解廢水中所有的重金屬鉛、鎘、汞、鎳、銅、鉻、銀、金、錳、鉈、鈾、钚、鈷-60、鍶-90釷、錫、放射性金屬元素離子與非金屬砷，控制一定的投藥量與廢水反應(yīng)，藥劑和廢水發(fā)生酸堿中和聚合沉淀反應(yīng)，反應(yīng)后的重金屬離子，生成不溶于水、弱酸、弱堿的化合物沉淀，將處理后的出水檢測(cè)，出水排放中，所有重金屬含量除六價(jià)鉻在≤0.001mg/l，達(dá)標(biāo)排放到污水處理廠的進(jìn)水或排放到江河、湖泊、海洋，出水排放中，所有重金屬含量除六價(jià)鉻在≤0.001mg/l外，其它重金屬鉛、鎘、汞、鎳、銅、銀、金、錳、鉈、鈾、钚、鈷-60、鍶-90、釷、錫含量全部≤0.0001mg/l。如果在廢渣里不含放射性元素或離子離子化合物超標(biāo)的情況下，可以將廢水處理中分離出來(lái)固定化的所有重金屬化合物廢渣，壓濾在含水率在80%-85%，壓濾水回流處理，廢水中所有反應(yīng)共沉淀的重金屬鉛、鎘、汞、鎳、銅、銀、鉻、錳、錫、砷不溶 于水或微溶于水的混合物壓濾廢渣：與水泥黃沙石子按照黃沙：水泥：石子：灰渣=1：2：3：0.3到1：3：5：0.2之間比例，壓制殺白蟻免燒磚。也可以用于建筑混凝土澆注，可以延長(zhǎng)建材和建筑使用壽命。其中，廢渣、重金屬渣的添加使用量，以能夠壓制混凝土成型而有一定標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)合格的強(qiáng)度為主，一般不超過(guò)混凝土總量的3.5%-20%。為了便于識(shí)別重金屬磚和循環(huán)利用，在生產(chǎn)重金屬殺蟲(chóng)磚的時(shí)候，壓制前，在重金屬磚的表面，添加0.5cm-1cm厚的預(yù)混合填料的混凝土顏料層，含有重量比1%-3.5%的工業(yè)級(jí)氧化鐵顏料。主要是氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵藍(lán)、氧化鐵黑，便于區(qū)分。
2.根據(jù)權(quán)利要求書“1、”中所說(shuō)的重金屬?gòu)U水處理劑Y3—8013的生產(chǎn)工藝配合比為：按以下重量百分比配制合成重金屬?gòu)U水處理劑：2%-3%的大理石、5%-6%的滑石、5%-6%的還原鐵粉、18%-19%的天青石、1%-2%的莫來(lái)石、3%-4%的蛇紋石、20%-21%的黃鐵礦石、0.3%-0.4%的高嶺土、0.4%-0.5%的凹凸棒土、2%-3%的鋁礬土、5%-6%的硅藻土、4%-5%的菱苦土、0.3%-0.5%的蒙脫石、5%-5.4%的花崗石、1%-2%的膨潤(rùn)土、3%-3.1%的元明粉、25%-13.1%的5000kj/kg-6000kj/kg的動(dòng)力煤炭在電爐中680℃-1100℃以下，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，進(jìn)行紅熱煅燒3—24小時(shí)，在空氣中自然冷卻到室溫，粉碎至60目到800目，燃煤炭煅燒揮發(fā)的部分重量，用250目到800目的陶土、滑石粉、凹凸棒土的隨意比例，補(bǔ)充剩余燒失重量為100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求書“1、”中的“(2)”所說(shuō)，配制8%-12%的98%檸檬酸、7%-13%的98%冰醋酸、10%-11%的1：1的含量為30%亞硝酸和二氧化氮飽和溶液、15%-18%的85%磷酸、14%-17%的31%鹽酸、10%-11%的50%甲酸、1%-3%的氫硫酸、10%-12%的98%硫酸的一種或幾種混合酸的水占25%-3%溶液混合物，用于調(diào)節(jié)含重金屬?gòu)U水的pH值，使得重金屬?gòu)U水在處理前呈現(xiàn)溶解成離子態(tài)，容易重金屬處理藥劑“1、”中的“(1)”發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，固化沉淀，重金屬沉淀物不易溶于水或難溶于水。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1、中的“(3)、”中所說(shuō)的聚丙烯酰胺接枝共聚反應(yīng)是：室溫常壓下利用搪瓷反應(yīng)釜，在pH=10-13.6的用30%氫氧化鈉調(diào)節(jié)的水溶液中，添加0.3%-1.5%重量比的含量為10%到50%的雙氧水稀釋溶液，混合均勻，再添加分子量在800萬(wàn)到1800萬(wàn)g/mol的聚丙烯酰胺粉末，以每分鐘20轉(zhuǎn)到30轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，攪拌溶解反應(yīng)1—10小時(shí)，添加含量為10%到20%的高模數(shù)偏硅酸鈉稀釋溶液5%到10%混合反應(yīng)1到2小時(shí)，加水制成1%-2%固溶物含量的分子量在1200萬(wàn)-1300萬(wàn)的聚丙烯酰胺接枝共聚硅酸鹽的水溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1、中所說(shuō)的生產(chǎn)Y3—8013處理藥劑的原料礦石：大理石、滑石、還原鐵粉、天青石、莫來(lái)石、蛇紋石、黃鐵礦石、高嶺土、凹凸棒土、鋁礬土、硅藻土、菱苦土、蒙脫石、花崗石、膨潤(rùn)土、元明粉、25%-13.1%的5000kj/kg-7000kj/kg的天然礦產(chǎn)煤炭，均為市售工業(yè)品，除還原鐵粉外，所有石頭礦產(chǎn)也可以是天然原料的重金屬含量低的礦石或石頭的20目到80目的粉末，元明粉可以由海水或地下鹵水開(kāi)采取得。
6.根據(jù)權(quán)利要求書1、的(1)中所說(shuō)生產(chǎn)Y3—8013、(2)、(3)、所說(shuō)的原料名稱，配方，混合合成工藝，目的是既能處理酸性重金屬?gòu)U水，也能處理堿性重金屬?gòu)U水，同時(shí)又能處理中性重金屬?gòu)U水，處理重金屬?gòu)U水原水的pH值適宜范圍在pH=0.1—14。
7.根據(jù)權(quán)利要求書1、的“(1)、”中所說(shuō)的生產(chǎn)Y3-8013重金屬?gòu)U水處理劑的主要特征是既可以和“(2)、”的酸性混合物發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，用來(lái)中和處理堿性重金屬?gòu)U水，又能在廢水的中和反應(yīng)完成后，通過(guò)投料量，控制廢水的pH值=6—9，投加一定量的大分子鏈聚丙烯酰胺接枝硅酸鹽，在廢水中發(fā)生理化反應(yīng)和與重金屬的聚合沉淀絮凝反應(yīng)，加大聚合和沉降速度，而Y3—8013原料礦石本身含有的微量重金屬元素，不影響含重金屬?gòu)U水處理出水排放中的重金屬含量，處理后出水排放中的重金屬鉛、鎘、汞、銀、金、鎳、銅、鉻、錳、鉈、钚、鈾、鈷-60、鍶-90、錫與非金屬元素砷含量全部各≤0.0001mg/l-0.00001mg/l的處理結(jié)果。
8.權(quán)利要求水1、的“(2)、”中所說(shuō)，配制8%-12%的98%檸檬酸、7%-13%的98%冰醋酸、10%-11%的1：1的含量為30%亞硝酸和二氧化氮飽和溶液、15%-18%的85%磷酸、14%-17%的31%鹽酸、10%-11%的50%甲酸、1%-3%的氫硫酸、10%-12%的98%硫酸的一種或幾種混合酸的水占25%-3%溶液混合物。可以用來(lái)溶解游離的氧化物、氫氧化物狀態(tài)下的各種重金屬離子，有利于跟Y3—8013中的大理石、鐵粉、天青石、黃鐵礦石、莫來(lái)石、鋁礬土、夌苦土、元明粉、花崗巖、高嶺土與煤炭的高溫煅燒產(chǎn)物發(fā)生不溶于水的化學(xué)反應(yīng)，在廢水中，人為改變所需要的pH值，有利于在處理含重金屬?gòu)U水時(shí)，混凝共沉淀重金屬。
9.根據(jù)權(quán)利要求水1、的“(4)、”中所說(shuō)，在生產(chǎn)重金屬殺蟲(chóng)磚的時(shí)候，可以添加在重金屬磚的表面，添加預(yù)涂覆0.5cm-1cm厚的混凝土復(fù)合顏料層，含有按混凝土重量比為1%-3.5%的氧化鐵顏料，以示區(qū)別其它磚，有利于回收再生重復(fù)利用，按混凝土重量比可以添加0.2%到0.3%的燃煤發(fā)電產(chǎn)生的灰渣，沒(méi)有二次污染。氧化鐵顏料主要是工業(yè)氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵藍(lán)、氧化鐵黑顏料中的一種或幾種，用于免燒磚的工業(yè)品氧化鐵顏料的純度不作規(guī)定。
說(shuō)明書
重金屬?gòu)U水治理技術(shù)及其處理工藝和藥劑生產(chǎn)配方
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及重金屬?gòu)U水治理領(lǐng)域，重金屬?gòu)U渣治理綜合利用領(lǐng)域，重金屬?gòu)U水治理技術(shù)工藝及處理藥劑生產(chǎn)工藝(申請(qǐng)單位編制為：Y3—8013重金屬?gòu)U水處理專用藥劑)，用本發(fā)明的技術(shù)可以治理含重金屬鉛、鎘、汞、鉻、鎳、銅、錳、錫、銀、金、鉈、鈾、釷、鈷-60、鍶-90、钚非金屬砷等含幾十種重金屬污染的工業(yè)廢水，處理江河湖泊海洋的重金屬污染。
背景技術(shù)
長(zhǎng)期以來(lái)，發(fā)展中國(guó)家甚至發(fā)達(dá)國(guó)家，城市垃圾、鉛酸蓄電池制造、重金屬礦開(kāi)采、放射性重金屬礦開(kāi)采和加工，核污染廢水排放，重金屬冶煉、火力發(fā)電、電鍍行業(yè)、煤炭開(kāi)采企業(yè)、廢棄節(jié)能燈回收處理、重金屬顏料和印刷、廢舊電池及廢舊電子產(chǎn)品回收企業(yè)和工業(yè)污水處理廠和城市生活污水處理廠產(chǎn)生的含重金屬的污水處理排放、污泥排放，重金屬不能夠得到有效的治理回收固定化，大部分得不到合理處置和利用，多采用壓縮填埋、傾倒或含重金屬的有機(jī)污泥干化焚燒方式，含重金屬污泥的填埋和隨意傾倒，占據(jù)了大量寶貴的土地資源形成了巨大的重金屬二次污染源;火力發(fā)電廠燃煤焚燒產(chǎn)生的鉛、砷、鎘、汞排放嚴(yán)重超標(biāo)，很多地方城市鄉(xiāng)村的土地、溝渠、河流、海洋受到不同程度污染。以鉛、鎘、汞、砷為代表的重金屬污染、地下水重金屬污染、大氣重金屬污染等比比既是，僅僅中國(guó)國(guó)土面積就有近1/5被重金屬鉛、鎘、汞、鉻、鎳、銅、錳、錫、銀、鉈、鈾、釷、鍶-90、钚非金屬砷等污染。也有科研人員將含重金屬?gòu)U渣電解還原回收，化學(xué)的物理的固化的研究，試圖解決重金屬污染問(wèn)題，但是目前的電解法、NaOH中和沉淀法廢水處理，不能達(dá)標(biāo)排放，鉛、砷、鎘、銅、鎳、汞超標(biāo)排放，廢渣量大，廢渣處理綜合利用成本在3800元/噸-4000元/元成本，企業(yè)處理廢渣壓力巨大是重金屬原料采購(gòu)價(jià)的近一半。在實(shí)踐使用中得知，含重金屬污泥制成的肥料中含有的多種重金屬、細(xì)菌、病毒、PAM致癌小分子、以CODcr為代表的有機(jī)物，又被動(dòng)植物吸收轉(zhuǎn)移，最終遷移進(jìn)入人們的體內(nèi)，長(zhǎng)期食用含重金屬有機(jī)污染的糧食蔬菜水產(chǎn)食品，嚴(yán)重侵害人類的身體健康，重金屬治理成本高昂。因此，到目前為此，人們還沒(méi)有找到成本低廉的沒(méi)有二次污染的，能夠在治理后的廢水排放中，檢測(cè)排放出水中，重金屬鉛、鎘、汞、鉻、鎳、銅、錳、錫、銀、鉈、鈾、釷、鍶-90、钚非金屬砷等污染物的殘留量用環(huán)境監(jiān)測(cè)站現(xiàn)有儀器原子吸收分光光度計(jì)檢測(cè)為零的重金屬污水處理技術(shù)。國(guó)家政府和地方對(duì)于重金屬污染治理試驗(yàn)，投入了很多試驗(yàn)的錢，世界每年因重金屬污染造成的直接的和間接的經(jīng)濟(jì)損失，是個(gè)天文數(shù)字，達(dá)到千億或萬(wàn)億的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。
本發(fā)明向全世界提供了一個(gè)簡(jiǎn)單適用成本低廉的重金屬污染治理廢渣綜合利用零排放技術(shù)，處理含鉛鎘的鉛酸蓄電池廢水，成本在6元/m3到13元/m3，還可以處理U-235、Tl、鍶-90、銫-137、釷等放射性廢水。可以處理含有重金屬污水排放的領(lǐng)域有：城市垃圾瀝濾液、鉛酸蓄電池制造行業(yè)、重金屬礦開(kāi)采洗煤行業(yè)、重金屬冶煉行業(yè)、金屬酸洗行業(yè)、電鍍行業(yè)、節(jié)能燈制造回收處理、分析檢測(cè)化驗(yàn)室重鉻酸鉀法COD檢測(cè)廢水鉻、銀、汞排放、化驗(yàn)室重 金屬檢測(cè)廢水、廢舊電池及廢舊電子產(chǎn)品回收企業(yè)和工業(yè)污水處理廠和城市生活污水處理廠產(chǎn)生的含重金屬的污水處理排放、污泥排放。利用溶解與固定化的物理化學(xué)方法，使得在處理后的重金屬難溶于水、不溶于水，使得殘留在水域或殘留在排水里面的可溶于水的重金屬鉛、鎘、汞、鉻、鎳、銅、錳、銀、錫、鉈、鈾、釷、鍶-90、钚非金屬砷等含量達(dá)到≤0.0001mg/l或≤0.00001mg/l以下，免燒磚浸出液或污水處理出水中的重金屬殘留含量，達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)的重金屬含量標(biāo)準(zhǔn)。利用本發(fā)明技術(shù)處理重金屬?gòu)U水，實(shí)際中試出水檢測(cè)，用環(huán)境監(jiān)測(cè)站現(xiàn)有的原子吸收分光光度計(jì)，檢測(cè)重金屬鉛、鎘、汞、砷為檢測(cè)不到。廢水處理沉淀物，固化后的重金屬化合物，不易被水生動(dòng)植物和農(nóng)植物吸收。由含重金屬鉛、鎘、汞、鉻、鎳、銀、銅、錳、錫、非金屬砷處理產(chǎn)生的廢渣，在不含放射性毒素超標(biāo)的情況下，可以做成有顏色標(biāo)志的殺白蟻免燒磚出售，有利與建筑殺蟲(chóng)防蟲(chóng)延長(zhǎng)建筑使用壽命。含重金屬?gòu)U水治理后，出水排放達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，其中CODcr≤20mg/l-50mg/l，pH=6—9、TP≤0.1mg/l、TN≤5mg/l、NH3-N≤5mg/l，Pb≤0.001mg/l、Cd≤0.001mg/l、Hg≤0.001mg/l、As≤0.001mg/l、Cr≤0.001mg/l。在處理出水CODcr≤20mg/l-30mg/l時(shí)可以排往江河湖泊海洋。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述重金屬?gòu)U水污染治理問(wèn)題，提供一種重金屬?gòu)U水治理方法及重金屬?gòu)U水處理藥劑Y3—8013的生產(chǎn)工藝，含重金屬?gòu)U水經(jīng)過(guò)Y3—8013處理后，出水中重金屬含量鉛≤0.0001mg/l-0.00001mg/l、鎘≤0.0001mg/l—0.00001mg/l、汞≤0.001mg/l-0.00001mg/l、砷≤0.0001mg/l—0.00001mg/l、鎳≤0.0001mg/l-0.00001mg/l、銅≤0.0001mg/l—0.00001mg/l、銀≤0.0001mg/l-0.00001mg/l、金≤0.0001mg/l-0.00001mg/l、鈷60≤0.0001mg/l-0.00001mg/l、鉈≤0.0001mg/l-0.00001mg/l、鈾≤0.0001mg/l-0.00001mg/l、钚≤0.0001mg/l-0.00001mg/l、錳≤0.0001mg/l—0.00001mg/l、鉻≤0.01mg/l-0.001mg/l，CODcr≤30mg/l-50mg/l，pH=6—9，NH3-N≤1.0mg/l、TP≤0.1mg/l，達(dá)到《城鎮(zhèn)生活污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918——2002)中的一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，可以直接排往河流湖泊海洋或企業(yè)回用。無(wú)病毒細(xì)菌二次污染，節(jié)能減排，節(jié)能環(huán)保，處理成本低廉，解決世界性的重金屬污染廢水治理難題，廢渣制殺白蟻磚循環(huán)利用。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
重金屬?gòu)U水處理工藝，包括以下步驟：
(1)按以下重量百分比的組分配制合成混合處理藥劑：2%-3%的大理石、5%-6%的滑石、5%-6%的還原鐵粉、18%-19%的天青石、1%-2%的莫來(lái)石、3%-4%的蛇紋石、20%-21%的黃鐵礦石、0.3%-0.4%的高嶺土、0.4%-0.5%的凹凸棒土、2%-3%的鋁礬土、5%-6%的硅藻土、4%-5%的菱苦土、0.3%-0.5%的蒙脫石、5%-5.4%的花崗石、1%-2%的膨潤(rùn)土、3%-3.1%的元明粉、25%-13.1%的5000kj/kg-6000kj/kg的1：1煤炭焦炭比，在電爐中680℃-1100℃以下，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，進(jìn)行紅熱煅燒6—24小時(shí)，在空氣中自然冷卻到室溫。粉碎至60 目到800目，燃煤炭煅燒揮發(fā)的部分，用500目到800目的陶土、滑石粉、凹凸棒土補(bǔ)充剩余重量為100%。得到重金屬?gòu)U水處理劑。
(2)在pH=0.1—6酸性含重金屬?gòu)U水中先投加重金屬?gòu)U水處理劑Y3—8013，在常溫、常壓下以60轉(zhuǎn)/分-980轉(zhuǎn)/分，攪拌混合反應(yīng)，用加藥量按照廢水的百分比，來(lái)控制出水的pH值=6—9和出水中的的重金屬鉛≤0.001mg/l-0.00001mg/l、鎘≤0.001mg/l—0.00001mg/l、汞≤0.001mg/l—0.00001mg/l、砷≤0.001mg/l-0.00001mg/l、鎳≤0.001mg/l—0.00001mg/l、銅≤0.001mg/l-0.00001mg/l、銀≤0.001mg/l—0.00001mg/l、鉈≤0.001mg/l—0.00001mg/l、鈾≤0.001mg/l-0.00001mg/l、錳≤0.001mg/l—0.00001mg/l、鉻≤0.001mg/l—0.00001mg/l以下，CODcr≤30mg/l—50mg/l，pH=6—9，NH3-N≤1.5mg/l、TP≤0.1mg/l殘留含量，再投加權(quán)利要求書1、中(2)、的1%-2%的分子量在1200萬(wàn)-1300萬(wàn)的聚丙烯酰胺接枝聚硅酸鹽的水溶液160ppm-190ppm攪拌均勻反應(yīng)完成。至出水檢測(cè)所有重金屬殘留量都在0.001mg/l——0.00001mg/l以下達(dá)標(biāo)排放，出水沉淀廢渣排放壓濾回收利用，廢渣按10%-50%的投加量，添加到混凝土中攪拌均勻，壓制殺白蟻免燒磚。
(3)在pH=7的中性重金屬?gòu)U水中，先投加配制好的配制8%-12%的98%檸檬酸、7%-13%的98%冰醋酸10%-11%的1：1的含量為30%亞硝酸和二氧化氮溶于水的飽和溶液、15%-18%的85%磷酸、14%-17%的31%鹽酸、10%-11%的50%甲酸、1%-3%的氫硫酸、10%-12%的98%硫酸的一種或幾種混合酸的水占25%-3%溶液混合物。攪拌均勻，控制投藥量來(lái)控制廢水的pH值在0.1—6.9，可以用來(lái)溶解游離的重金屬鉛、鎘、汞、鉻、鎳、銀、銅、錳、鈾、釷、钚、錫、非金屬砷的氧化物、氫氧化物狀態(tài)下的各種重金屬離子，在投加Y3—8018攪拌均勻混合反應(yīng)。至反應(yīng)物的pH=7—8小時(shí)，再投加1%-2%的分子量在1200萬(wàn)-1300萬(wàn)的聚丙烯酰胺接枝聚硅酸鹽的水溶液100ppm-200ppm。有利于跟Y3—8013中的產(chǎn)物發(fā)生不溶于水的化學(xué)反應(yīng)物混凝沉淀。至出水檢測(cè)所有重金屬殘留量都在0.01mg/l——0.0001mg/l以下達(dá)標(biāo)排放，出水沉淀排放廢渣，壓濾回收利用。
(4)在pH=8-14堿性重金屬?gòu)U水中，投加配制8%-12%的98%檸檬酸、7%-13%的98%冰醋酸、10%-11%的1：1的含量為30%亞硝酸和二氧化氮溶于水的飽和溶液、15%-18%的85%磷酸、14%-17%的31%鹽酸、10%-11%的50%甲酸、1%-3%的氫硫酸、10%-12%的98%硫酸的一種或幾種混合酸的水占25%-3%溶液混合物，攪拌均勻，控制投藥量來(lái)控制廢水的pH值在0.1—6，可以用來(lái)溶解游離的重金屬鉛、鎘、汞、鉻、鎳、銀、銅、錳、鈾、釷、鍶-90、钚、鈷-60、錫、非金屬砷的氧化物、氫氧化物狀態(tài)下的各種重金屬離子，在投加Y3—8013攪拌均勻混合反應(yīng)。至pH=6—8時(shí)，再投加1%-2%的分子量在1200萬(wàn)-1300萬(wàn)的聚丙烯酰胺接枝聚硅酸鹽的水溶液100ppm-200ppm。至出水檢測(cè)所有重金屬殘留量都在0.0001mg/l——0.00001mg/l以下達(dá)標(biāo)排放，出水沉淀廢渣排放壓濾回收利用。
(5)將含有重金屬鉛、鎘、汞、鉻、鎳、銀、銅、錳、錫、非金屬砷而沒(méi)有放射性的沉淀廢渣，壓濾后含水率控制在80%-85%，添加到比例在1：2：3到1：3：5的水泥、黃沙、 石子中攪拌均勻，添加氧化鐵黃或氧化鐵紅做為標(biāo)記色。壓制成殺白蟻殺蟲(chóng)免燒磚。重金屬化合物在建材中，難溶于水。含重金屬壓濾廢渣在混凝土中的添加量不超過(guò)10%-30%，以達(dá)到免燒磚強(qiáng)度。壓濾廢水經(jīng)過(guò)沉淀，檢測(cè)排放。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，權(quán)利要求書1、所述步驟“(3)、”中，在室溫下，向pH=10-11的氫氧化鈉水溶液中，先添加分子量在1200萬(wàn)到1800萬(wàn)(mol/g)聚丙烯酰胺溶解混合均勻，再添加含量為30%到36%含量的高模數(shù)偏硅酸鈉溶液3%-10%混合均勻，添加30%-50%的雙氧水稀釋溶液1/1000-10/1000，緩慢攪拌混合均勻，反應(yīng)1到3小時(shí)，制成0.5%-2%含量的分子量在1200—2000萬(wàn)g/mol的聚丙烯酰胺接枝聚聚硅酸鹽的水溶液，作為堿性陰離子聚合助沉淀劑。
本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，1、所述步驟“(1)”中的混合礦粉：
利用2%-3%的大理石、5%-6%的滑石、5%-6%的還原鐵粉、18%-19%的天青石、1%-2%的莫來(lái)石、3%-4%的蛇紋石、20%-21%的黃鐵礦石、0.3%-0.4%的高嶺土、0.4%-0.5%的凹凸棒土、2%-3%的鋁礬土、5%-6%的硅藻土、4%-5%的菱苦土、0.3%-0.5%的蒙脫石、5%-5.4%的花崗石、1%-2%的膨潤(rùn)土、3%-3.1%的元明粉、25%-13.1%的5000kj/kg-6000kj/kg的動(dòng)力煤炭。除了5000kj/kg-6000kj/kg的礦產(chǎn)煤炭煙煤、無(wú)煙煤外，全部使用市售的成品325目-800目的礦粉，在處理重金屬?gòu)U水前，取一定量的礦石混合粉，添加30%鹽酸、68%硝酸溶二氧化氮飽和溶液、40%甲酸、98%檸檬酸=1：1：1：1溶解制成酸性混合物礦物鹽，再添加到含重金屬?gòu)U水中混合均勻，使得廢水的pH值=1——6和重金屬反應(yīng)，再用600目-800目的黃鐵礦粉、元明粉、大理石粉、滑石粉、夌苦土粉、6000kj/kg的煙煤焦炭1：1的煅燒產(chǎn)物，溶解在水中，用pH=14的礦石煅燒產(chǎn)物的水溶液，中和至廢水的pH=6—9，投加陰離子聚丙烯酰胺接枝硅酸鹽200ppm混合后，沉淀排放，廢渣壓制殺白蟻免燒磚。也可以用這種技術(shù)方案來(lái)處理堿性含重金屬?gòu)U水。處理土地重金屬污染。
本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述步驟1、、“(1)”Y3-8013制造中，混合礦石中，不添加鐵粉，多加1%-10%的天青石和2%-10%的黃鐵礦石，通入的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)、在普通煉鋼高爐子中0.1MP-1MP壓力下，在1180℃-1600℃以下，用煙煤和焦炭1：1做燃料，進(jìn)行煅燒8—24小時(shí)，尾氣吸收循環(huán)利用。在空氣中自然冷卻到室溫，研磨成325目-800目，用碳酸鈣粉，調(diào)節(jié)產(chǎn)品余量為100%，以降低制造成本。
根據(jù)權(quán)利要求1、至9、中的任一項(xiàng)所述的處理工藝，治理排放的出水中，重金屬殘留量，都小于等于0.0001mg/l-0.00001mg/l。用Y3—8013、混合酸，堿性聚丙烯酰胺接枝硅酸鹽共聚物治理重金屬?gòu)U水后，沉淀的壓濾廢渣制造的殺白蟻免燒磚殺蟲(chóng)磚成品。將重金屬殺蟲(chóng)磚，放在10倍重量比的蒸餾水里面浸泡3個(gè)月試驗(yàn)，檢測(cè)蒸餾水中溶出重金屬含量，其重金屬溶出量小于等于0.0001mg/l—0.00001mg/l，放在河水、雨水、地下水中做同樣時(shí)間沁出試驗(yàn)，重金屬在水中的溶出物含量檢測(cè)結(jié)果一樣。
本發(fā)明的目的還在于提供一種用于治理重金屬?gòu)U水的專用處理劑(Y3—8013)。
Y3—8013專用藥劑，由以下重量百分比的組分混合煅燒燒結(jié)化合制成：
2%-3%的大理石、5%-6%的滑石、5%-6%的還原鐵粉、18%-19%的天青石、1%-2%的莫來(lái)石、3%-4%的蛇紋石、20%-21%的黃鐵礦石、0.3%-0.4%的高嶺土、0.4%-0.5%的凹凸棒土、2%-3%的鋁礬土、5%-6%的硅藻土、4%-5%的菱苦土、0.3%-0.5%的蒙脫石、5%-5.4%的花崗石、1%-2%的膨潤(rùn)土、3%-3.1%的元明粉、25%-13.1%的5000kj/kg-6000kj/kg的動(dòng)力煤炭在電爐中680℃-1100℃以下，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，進(jìn)行紅熱煅燒3—6小時(shí)，在空氣中自然冷卻到室溫。粉碎至60目到800目，燃煤炭煅燒揮發(fā)的部分，用500目的滑石粉、凹凸棒土補(bǔ)充剩余重量為100%。得到重金屬?gòu)U水處理劑，名稱代號(hào)Y3—8013。
本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，在制造Y3—8013時(shí)，去掉鐵粉比，改增加黃鐵礦粉、天青石粉、元明粉和7000大卡天然煙煤焦炭的比例，不用電爐煅燒，改用在氮?dú)獗Ｗo(hù)下的純氧氣煉鋼高爐在0.1MP-1MP的高壓和低溫950℃-1200℃煅燒，下降生產(chǎn)處理劑Y3—8013的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的有益效果：
一、利用重金屬?gòu)U水處理劑Y3—8013與含重金屬?gòu)U水中的重金屬發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，使得在處理后的重金屬沉淀物不溶于水或難溶于水，使得殘留在水域或殘留在土壤浸出液和污水處理出水排水里面的重金屬鉛、鎘、汞、鉻、鎳、銅、錳、銀、錫、鉈、鈾、釷、鍶-90、鈷60、钚非金屬砷等含量達(dá)到0.001mg/l——0.00001mg/l或以下，出水中的重金屬殘留含量，達(dá)到飲用水重金屬含量標(biāo)準(zhǔn)。固化后的重金屬化合物，固定在廢渣里，不易被水生動(dòng)植物和植物吸收。由含重金屬鉛、鎘、汞、鉻、鎳、銀、銅、錳、錫、非金屬砷處理產(chǎn)生的廢渣，在含放射性不過(guò)量的情況下，可以做成有顏色標(biāo)志的殺白蟻免燒磚出售，有利與建筑殺蟲(chóng)防蟲(chóng)，延長(zhǎng)建筑壽命。處理出水排放可以達(dá)到CODcr≤20mg/l到50mg/l、NH3-N≤1mg/l、TP≤0.1mg/l、TN≤1mg/l、鉛≤0.0001mg/l、汞≤0.0001mg/l、鎘≤0.0001mg/l、砷≤0.0001mg/l，達(dá)到《城鎮(zhèn)生活污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)，可直接排放到河流、溝渠及城市下水管道或城鎮(zhèn)污水處理廠中。
二、本發(fā)明把重金屬?gòu)U水治理后殘留的含大量重金屬化合物的廢渣的混合物，制成有顏色標(biāo)記的殺白蟻免燒磚，重金屬在免燒磚里面固化，不溶于雨水、自來(lái)水、河水、地下水，沒(méi)有二次污染，重金屬磚依靠顏色標(biāo)記可以循環(huán)利用，增加建筑物壽命，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)境效益，社會(huì)效益。
三、本發(fā)明在生產(chǎn)重金屬?gòu)U水處理劑Y3—8013時(shí)，沒(méi)有二次污染，所有礦物組成，對(duì)于是否含有過(guò)量的重金屬，只要放射性低不超標(biāo)，其它不加特別要求。
四、本發(fā)明治理重金屬?gòu)U水時(shí)，對(duì)于進(jìn)水中的重金屬含量不作要求，對(duì)于要處理的廢水的原水的pH值，不作要求，治理出水都能保證重金屬鉛、鎘、砷、鈾、釷、钚、鈷-60、鍶-90、鉈、汞、鎳、銅等含量排放在≤0.001mg/l—0.00000001mg/l之間，出水pH值=6—9，對(duì)于 含鉛酸蓄電池廢水的處理，治理污水成本在6.3元/m3——16.5元/m3(含人工、設(shè)備折舊、動(dòng)力、藥劑等)，對(duì)于河流湖泊海洋的重金屬污染治理，成本在每1m3治理費(fèi)0.05元-0.6元。
重金屬?gòu)U水治理后，沉淀壓濾廢渣在放射性核子射線不超標(biāo)情況下，廢渣綜合利用制殺白蟻磚循環(huán)利用不污染水環(huán)境延長(zhǎng)建筑壽命，節(jié)能減排，變廢為寶，必將產(chǎn)生萬(wàn)億的直接的間接的環(huán)境效益、生態(tài)效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益，利國(guó)利民。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
重金屬?gòu)U水處理技術(shù)工藝，包括以下步驟：
(1)按以下重量百分比的組分配制混合成專用處理藥劑(Y3—8013)
·2%-3%的大理石、5%-6%的滑石、5%-6%的還原鐵粉、18%-19%的天青石、1%-2%的莫來(lái)石、3%-4%的蛇紋石、20%-21%的黃鐵礦石、0.3%-0.4%的高嶺土、0.4%-0.5%的凹凸棒土、2%-3%的鋁礬土、5%-6%的硅藻土、4%-5%的菱苦土、0.3%-0.5%的蒙脫石、5%-5.4%的花崗石、1%-2%的膨潤(rùn)土、3%-3.1%的元明粉、25%-13.1%的5000kj/kg-6000kj/kg的天然煤炭煙煤或無(wú)煙煤。
·在電爐中580℃-1100℃以下，在氦氣保護(hù)下，將混合礦石進(jìn)行紅熱煅燒6—12小時(shí)，在空氣中自然冷卻到室溫。粉碎至60目到800目，燃煤炭煅燒揮發(fā)的部分，用滑石粉、凹凸棒土補(bǔ)充剩余重量為100%。
·配制8%-12%的98%檸檬酸、7%-13%的98%冰醋酸、11%的1：1的含量為30%亞硝酸和二氧化氮溶于水的飽和溶液、15%-18%的85%磷酸、14%-17%的31%鹽酸、10%-11%的50%甲酸、1%-3%的氫硫酸、10%-12%的98%硫酸的一種或幾種混合酸的水占25%-3%溶液混合物。
·室溫下，在pH=10-11的30%氫氧化鈉調(diào)節(jié)的水溶液中，添加0.3%-1.5%的50%含量的雙氧水溶液，混合均勻，再添加分子量在8000—1200g/mol的聚丙烯酰胺粉末攪拌溶解反應(yīng)，添加含量為30%的高模數(shù)偏硅酸鈉10%溶液混合反應(yīng)，加水制成1%-2%含量的分子量在1200萬(wàn)-1300萬(wàn)的陰離子聚丙烯酰胺接枝共聚硅酸鹽的水溶液。
【1】利用配方(1)、2%大理石、5%的滑石、5%的還原鐵粉、18%的天青石、1%的莫來(lái)石、3%的蛇紋石、20%的黃鐵礦石、0.3%的高嶺土、0.4%-的凹凸棒土、2%的鋁礬土、5%的硅藻土、4%的菱苦土、0.3%的蒙脫石、5%的花崗石、1%的膨潤(rùn)土、3%的元明粉、25%的5000kj/kg的動(dòng)力煤炭。
·在電爐中880℃以下，在氦氣保護(hù)下，對(duì)于混合礦石，進(jìn)行紅熱煅燒6小時(shí)，在空氣中自然冷卻到室溫。粉碎至625目-800目，燃煤炭煅燒揮發(fā)的部分，用滑石粉、凹凸棒土補(bǔ)充剩余重量為100%。得到Y(jié)3—8013
·室溫下，在pH=11的10%到30%氫氧化鈉調(diào)節(jié)的水溶液中，添加0.3%的50%含量的雙氧水溶液，混合均勻，再添加分子量在8000mog/g的陰離子聚丙烯酰胺粉末攪拌溶解反應(yīng)，添加 含量為30%的高模數(shù)偏硅酸鈉10%-30%溶液混合反應(yīng)，加水制成1%含量的分子量在1200萬(wàn)的陰離子聚丙烯酰胺接枝共聚硅酸鹽的水溶液。
·在酸性pH=0.1的含鉛酸蓄電池廢水中，添加Y3—8018配方一，控制投加量，使得反應(yīng)廢水的pH值=9，攪拌混合反應(yīng)2小時(shí)，添加1%含量的分子量在1200萬(wàn)的陰離子聚丙烯酰胺接枝聚硅酸鹽的水溶液160ppm混勻沉淀，出水重金屬鉛和鎘及砷含量全部都小于等于0.001mg/l。CODcr≤20mg/l到50mg/l、NH3-N≤9mg/l、TP≤0.1mg/l、TN≤1mg/l、鉛≤0.0001mg/l、汞≤0.001mg/l、鎘≤0.001mg/l、砷≤0.001mg/l，達(dá)到《城鎮(zhèn)生活污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)，可直接排放到河流、溝渠及城市下水管道或城鎮(zhèn)污水處理廠中。
·將沉淀廢渣，壓濾后含水率控制在80%，添加到比例在1：2：3的水泥、黃沙、石子中攪拌均勻，添加1%的氧化鐵黃做為標(biāo)記色。壓制成殺白蟻殺蟲(chóng)免燒磚。重金屬在建材中，不溶于水。含重金屬壓濾廢渣在混凝土中的添加量不超過(guò)30%。壓濾廢水經(jīng)過(guò)沉淀，檢測(cè)排放。
實(shí)施例2
【2】堿性含重金屬?gòu)U水治理工藝
利用配方(1)、3.1%的大理石、2.3%的滑石、22%的天青石、1.5%的莫來(lái)石、0.9%的蛇紋石、20%的黃鐵礦石、0.9%的高嶺土、1%的凹凸棒土、1%的鋁礬土、3%的硅藻土、1%的菱苦土、0.6%的蒙脫石、1.5%的花崗石、0.8%的膨潤(rùn)土、35%的元明粉、剩余量為5000kj/kg的動(dòng)力煤炭，在電爐中1000℃以下，在氦氣保護(hù)下，進(jìn)行紅熱煅燒6小時(shí)，在空氣中自然冷卻到室溫。粉碎至800目，燃煤炭煅燒揮發(fā)的部分，用600目的滑石粉、高嶺土、硅藻土、凹凸棒土=1：1：1按任意比例補(bǔ)充由于燃燒煤炭揮發(fā)和礦石煅燒減少的剩余重量達(dá)到100%。得到重金屬?gòu)U水處理劑。
·配制8%的檸檬酸、6%的冰醋酸、10%的1：1亞硝酸+3%二氧化氮飽和液30%+硝酸50%的混合液、15%的磷酸、15%的鹽酸、10%的甲酸、1%氫硫酸、10%的硫酸的一種或幾種混合酸的水占25%溶液混合物1：1：1：1：1：1：1混合酸的含50%水溶液混合物。
其中原料為：98%檸檬酸、98%冰醋酸、18%亞硝酸，二氧化氮與硝酸的1：1：0.6的二氧化氮的飽和液、1%氫硫酸、85%磷酸、31%鹽酸、50%甲酸、98%硫酸均為市售工業(yè)品。
在堿性含重金屬鉛、鎘、砷、汞、鉻的廢水里面，攪拌下，投加配制的8%的檸檬酸、6%的冰醋酸、10%的1：1硝酸亞硝酸二氧化氮飽和溶液、1%的氫硫酸、15%的磷酸、15%的鹽酸、10%的甲酸、10%的硫酸的一種或幾種混合酸的水占25%溶液混合物1：1：1：1：1：1：1：1混合酸的含50%水溶液混合物攪拌混勻。
用添加Y3—8013攪拌反應(yīng)投料量，先控制廢水的pH值=2，再控制出水的pH值=6.5，攪拌2小時(shí)，添加100ppm的1%含量的分子量在1200萬(wàn)的陰離子聚丙烯酰胺接枝聚硅酸鹽的水溶液，攪拌均勻10分鐘，沉淀出水鉛、鎘、砷、汞、鉻都小于等于0.001mg/l。CODcr≤20mg/l到50mg/l、NH3-N≤1mg/l、TP≤0.1mg/l、TN≤1mg/l、鉛≤0.001mg/l、汞≤0.001mg/l、 鎘≤0.0001mg/l、砷≤0.001mg/l，達(dá)到《城鎮(zhèn)生活污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)，可直接排放到河流、溝渠及城市下水管道或城鎮(zhèn)污水處理廠中。將含有重金屬鉛、鎘、汞、鉻、鎳、銀、銅、錳、錫、非金屬砷而沒(méi)有放射性超標(biāo)的沉淀廢渣，壓濾后含水率控制在85%，添加到比例在1：3：5的水泥、黃沙、石子中攪拌均勻，添加氧化鐵黃做為標(biāo)記色。壓制成殺白蟻殺蟲(chóng)免燒磚。重金屬在建材中，不溶于水。含重金屬壓濾廢渣在混凝土中的添加量不超過(guò)30%。壓濾廢水經(jīng)過(guò)沉淀處理，檢測(cè)排放。
實(shí)施例3
在含放射性鈾U238和235、含釷含鉈、鉛、鈷-60、Sr-90、鉈Tl的重金屬?gòu)U水中，先用10，5%的1：1的含量為30%亞硝酸和二氧化氮溶于水的飽和溶液混合酸，調(diào)節(jié)廢水的pH值為0.1，加入處理藥劑Y3—8013混合攪拌5到10分鐘，在調(diào)節(jié)廢水的pH值=9時(shí)，沉淀3到30分鐘，處理出水中放射性重金屬鈾U238和235、含釷含鉈、鉛、鈷-60、鍶-90、鉈Tl的在出水中的含量≤0.00000001mg/l，放射線元素在出水中含量達(dá)標(biāo)排放，沉淀物中含有全部放射性元素，可以經(jīng)過(guò)離子化的接枝聚硅酸鹽吸附固化回收，經(jīng)過(guò)半衰期最后蛻變成為穩(wěn)定元素鉛固定。
