用于重金属废水处理的碱性铁盐混合药剂及其配制方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于重金属废水处理领域，具体涉及一种用于重金属废水处理的碱性铁盐 混合药剂及其配制方法和应用。
【背景技术】
[0002] 铁盐法是处理重金属废水工艺过程中比较常见的方法，其主要机理是铁盐在碱性 环境下同时存在Fe2+、Fe3+、Fe(OH)JPFe(OH) 3胶体，这些物质能与重金属废水中的砷、锑、 六价铬等物质反应生成不溶于水的沉淀物，同时Fe(OH) 2和Fe(OH) 3胶体能够吸附废水中胶 态的其他重金属物质，从而达到去除重金属的目的。
[0003] 由于铁盐是强酸弱碱盐，铁盐的投加使废水的PH下降，为维持碱性的反应环境， 需要投加碱液进行PH调节。工艺运行过程中铁盐反应的控制需要两步，即铁盐投加量的控 制以及PH值的控制，这样对操作管理及控制的要求高。若铁盐的投加量不稳定会导致后续 PH调节的不稳定，最终导致工艺处理效果不稳定。
[0004] 针对铁盐法处理重金属废水工艺运行过程存在的弊端，亟需对其存在的不足进行 改进，以使工艺运行操作管理及控制简便。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种对重金属废水PH值 的变化影响小、处理效果好、便于工艺稳定运行的用于重金属废水处理的碱性铁盐混合药 剂及其配制方法和应用。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0007] 一种用于重金属废水处理的碱性铁盐混合药剂，所述碱性铁盐混合药剂是由碱液 和铁盐溶液调配制得，所述碱性铁盐混合药剂的PH值为8~10。
[0008] 上述的碱性铁盐混合药剂中，优选的，所述铁盐溶液是由铁盐与水配制得到，所述 铁盐溶液中铁盐的质量浓度为5 %~10 %;所述碱液是由碱性化合物与水配制得到，所述碱 液中碱性化合物的质量浓度为4%~10%。
[0009] 上述的碱性铁盐混合药剂中，优选的，所述铁盐包括硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁、 氯化铁、硝酸亚铁或硝酸铁。
[0010] 上述的碱性铁盐混合药剂中，优选的，所述碱性化合物包括氧化钙、氢氧化钙或氢 氧化钠。
[0011] 作为一个总的技术构思，本发明还提供一种用于重金属废水处理的碱性铁盐混合 药剂的配制方法，包括以下步骤：首先配制碱液和铁盐溶液，然后将碱液加入铁盐溶液中， 一边搅拌一边监测所得混合液的PH值，直至混合液的pH值为8~10,即得到碱性铁盐混合 药剂。
[0012] 上述的配制方法中，优选的，所述铁盐溶液是由铁盐与水配制得到，所述铁盐溶液 中铁盐的质量浓度为5 %~10 %;所述碱液是由碱性化合物与水配制得到，所述碱液中碱性 化合物的质量浓度为4%~10%。
[0013] 上述的配制方法中，优选的，所述铁盐包括硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁、氯化铁、 硝酸亚铁或硝酸铁。
[0014] 上述的配制方法中，优选的，所述碱性化合物包括氧化钙、氢氧化钙或氢氧化钠。
[0015] 作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的碱性铁盐混合药剂或上述的配 制方法制得的碱性铁盐混合药剂在重金属废水处理中的应用，包括以下步骤：将碱性铁盐 混合药剂投加至重金属废水中，搅拌混匀后加入聚丙烯酰胺（PAM)进行絮凝反应，静置后， 完成重金属废水的处理。
[0016] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0017] 1.本发明的碱性铁盐混合药剂的原料来源广泛，成本低廉，该混合药剂具有应用 范围广、对重金属废水pH的变化冲击小，便于重金属废水处理工艺的稳定运行等优点。
[0018] 2.本发明的碱性铁盐混合药剂的配制方法操作简单方便，成本低廉，可解决药剂 法在应用过程中出现的pH控制不稳定所造成的工艺运行效果不佳等问题。
[0019] 3.本发明的碱性铁盐混合药剂在应用于重金属废水处理过程中，克服了现有技术 工艺运行过程中pH值不稳定、对操作管理及控制的要求高、处理效果不好等缺陷，在投加 碱性铁盐混合药剂后，不需要再对重金属废水的PH值进行调整，大大简化了操作管理的复 杂性，使工艺控制操作过程简单方便，且达到了很好的废水处理效果。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明实施例的碱性铁盐混合药剂的配置流程图。
【具体实施方式】
[0021] 以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而 限制本发明的保护范围。
[0022] 以下实施例中所采用的原料（工业试剂）和仪器均为市售。
[0023] 一种本发明的用于重金属废水处理的碱性铁盐混合药剂，该碱性铁盐混合药剂是 由碱液与铁盐溶液调配制得，该碱性铁盐混合药剂的pH值为8~10。
[0024] 本实施方式中，铁盐溶液是由铁盐与水配制得到，质量浓度为5%~10%，碱液是 由碱性化合物与水配制得到，质量浓度为4%~10%。
[0025] 本实施方式中，铁盐包括硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁、氯化铁、硝酸亚铁或硝酸 铁。
[0026] 本实施方式中，碱性化合物包括氧化钙、氢氧化钙或氢氧化钠。
[0027] 一种上述本实施例的碱性铁盐混合药剂的配制方法，工艺流程参见图1，包括以下 步骤：
[0028] (1)铁盐溶液和碱液的配制：取铁盐溶于盛有清水的250mL烧杯（即铁盐溶解槽） 中，搅拌溶解，配制质量浓度为5%~10%的铁盐溶液。
[0029] 取碱性化合物溶于盛有清水的250mL烧杯（即碱溶解槽）中，搅拌溶解，配制质量 浓度为4 %~10 %的碱液。
[0030] (2)碱性铁盐混合药剂的配制：将步骤（1)中配制好的碱液缓慢加入到盛有铁盐 溶液的碱性铁盐混合液配制槽中，一边搅拌一边监测所得混合液的PH值，直至混合液的pH 值为8~10,得到碱性铁盐混合药剂，可用泵送至重金属废水处理工艺加药点进行废水处 理。
[0031] 一种上述本实施例的碱性铁盐混合药剂在重金属废水处理中的应用，包括以下步 骤：
[0032] 向重金属废水中投加上述碱性铁盐混合药剂（投加点为常规的重金属废水处理 工艺加药点），搅拌混匀后投加聚丙烯酰胺（PAM)进行絮凝反应，静置后，完成重金属废水 的处理。
[0033] 实施例1
[0034] 一种本发明的用于重金属废水处理的碱性铁盐混合药剂，该碱性铁盐混合药剂是 由碱液与铁盐溶液调配制得，该碱性铁盐混合药剂的pH值为9。
[0035] 本实施例中，铁盐溶液是质量浓度为9. 1 %的硫酸亚铁溶液，碱液是质量浓度为 4. 8%的氢氧化钠溶液。
[0036] 一种上述本实施例的碱性铁盐混合药剂的配制方法，工艺流程参见图1，包括以下 步骤：
[0037] (1)铁盐溶液和碱液的配制：取IOg硫酸亚铁溶于盛有IOOmL清水的250mL烧杯 (即铁盐溶解槽）中，搅拌溶解，得到质量浓度为9. 1 %的硫酸亚铁溶液。
[0038] 取5g氢氧化钠溶于盛有IOOmL清水的250mL烧杯（即碱溶解槽）中，搅拌溶解， 得到质量浓度为4. 8%的氢氧化钠溶液。
[0039] (2)碱性铁盐混合药剂的配制：将步骤（1)中配制好的氢氧化钠溶液缓慢加入到 盛有硫酸亚铁溶液的碱性铁盐混合液配制槽中，一边搅拌一边监测所得混合液的pH值，直 至混合液的pH值为9,得到碱性铁盐混合药剂，可用泵送至重金属废水处理工艺加药点进 行废水处理。
[0040] 一种上述本实施例制备的碱性铁盐混合药剂在重金属废水处理中的应用，包括以 下步骤：
[0041 ] 向400mL重金属废水（模拟废水）中投加IOmL上述碱性铁盐混合药剂（投加点为 常规的重金属废水处理工艺加药点），重金属废水的水质如表1所示，搅拌混匀后投加1%。 质量浓度的聚丙烯酰胺（PAM)溶液0.5ml进行絮凝反应，静置30分钟，取上清液检测各项 指标，经投加碱性铁盐混合药剂处理后的重金属废水水质如表2所示。
[0042] 表1处理前重金属废水水质（除pH为无量纲外，其他指标单位为mg/L)
[0043]
【主权项】
1. 一种用于重金属废水处理的碱性铁盐混合药剂，其特征在于，所述碱性铁盐混合药 剂是由碱液和铁盐溶液调配制得，所述碱性铁盐混合药剂的pH值为8~10。
2. 根据权利要求1所述的碱性铁盐混合药剂，其特征在于，所述铁盐溶液是由铁盐与 水配制得到，所述铁盐溶液中铁盐的质量浓度为5 %~10 %;所述碱液是由碱性化合物与水 配制得到，所述碱液中碱性化合物的质量浓度为4%~10%。
3. 根据权利要求2所述的碱性铁盐混合药剂，其特征在于，所述铁盐包括硫酸亚铁、硫 酸铁、氯化亚铁、氯化铁、硝酸亚铁或硝酸铁。
4. 根据权利要求2所述的碱性铁盐混合药剂，其特征在于，所述碱性化合物包括氧化 钙、氢氧化钙或氢氧化钠。
5. -种用于重金属废水处理的碱性铁盐混合药剂的配制方法，包括以下步骤：首先配 制碱液和铁盐溶液，然后将碱液加入铁盐溶液中，一边搅拌一边监测所得混合液的pH值， 直至混合液的pH值为8~10,即得到碱性铁盐混合药剂。
6. 根据权利要求5所述的配制方法，其特征在于，所述铁盐溶液是由铁盐与水配制得 到，所述铁盐溶液中铁盐的质量浓度为5 %~10 % ;所述碱液是由碱性化合物与水配制得 到，所述碱液中碱性化合物的质量浓度为4%~10%。
7. 根据权利要求6所述的配制方法，其特征在于，所述铁盐包括硫酸亚铁、硫酸铁、氯 化亚铁、氯化铁、硝酸亚铁或硝酸铁。
8. 根据权利要求6所述的配制方法，其特征在于，所述碱性化合物包括氧化钙、氢氧化 钙或氢氧化钠。
9. 一种如权利要求1~4中任一项所述的碱性铁盐混合药剂或权利要求5~8中任一 项所述的配制方法制得的碱性铁盐混合药剂在重金属废水处理中的应用，包括以下步骤： 将碱性铁盐混合药剂投加至重金属废水中，搅拌混匀后加入聚丙烯酰胺进行絮凝反应，静 置后，完成重金属废水的处理。
【专利摘要】本发明公开了一种用于重金属废水处理的碱性铁盐混合药剂及其配制方法和应用。该碱性铁盐混合药剂由碱液和铁盐溶液调配制得，pH值为8～10。其制备方法是首先配制铁盐溶液和碱液，然后将碱液加入铁盐溶液中，一边搅拌一边监测所得混合液的pH值，直至混合液的pH值为8～10，得到碱性铁盐混合药剂。本发明的碱性铁盐混合药剂具有对重金属废水pH值的变化影响小、处理效果好、便于工艺稳定运行等优点，制备方法简单，原料低廉。该碱性铁盐混合药剂可应用于重金属废水处理中，对pH的变化冲击小，不需要再对pH进行调整，大大简化了操作管理的复杂性，且达到了很好的废水处理效果。
【IPC分类】C02F1-52, C02F1-62
【公开号】CN104876311
【申请号】CN201510223324
【发明人】蒋晓云, 黄卫锋, 徐先锋, 何劲松, 唐浪
【申请人】长沙华时捷环保科技发展有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月5日