专利名称：一种利用微波改性磷石膏处理含镉废水的方法
技术领域：
本发明涉及重金属废水处理技术领域，具体地说是一种利用微波改性磷石膏处理含镉废水的方法。
背景技术：
重金属镉对水体的污染己成为全球性的环境问题之一。含镉废水主要来自电镀厂、染料行业、矿冶过程、电池生产、制革、影片制造及汽车制造等部门。因此如何去除镉污染受到环境保护研究者的高度关注。传统的处理含镉废水的方法主要有离子交换法、化学沉淀法、膜分离法及活性炭吸附法等，但这些方法普遍存在处理效果不好、花费高等缺点。因此，寻找一种很好解决镉污染的办法，对于良好生态环境的维持，尤其是工业发达的城市生态环境是很重要的。磷石膏是湿法磷酸生产中磷矿石与硫酸发生反应产生的工业固体废物，2006年5月，国家环保总局在“环函2006176号文”中将磷石膏定性为危险废物，因此磷石膏的无害化处理及综合利用成为工业固体废物资源化研究领域的热点之一。目前我国每年的磷石膏排放量已超过2000万吨，而其利用率却非常低，不仅产生较多的环境问题，也给排放企业带来比较重的经济负担。磷石膏在利用上可以用于处理含镉废水，是一种以废治废的方法，但未经改性的磷石膏吸附容量与比表面积偏低，直接用来处理含镉废水不能达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中对镉的排放要求 O. lmg/L)。 在公开号为CN101973619A的申请中公开了一种用改性磷石膏处理铜冶炼废水的方法。该方法以向磷石膏中加入复合激发剂和改良剂煅烧改性磷石膏，制备改性磷石膏，然后将改性磷石膏以10g/L的量加入铜冶炼废水中，混合并搅拌，最终出水浓度达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中规定的第一类污染物最高允许排放浓度。在公开号为CN1843962A的专利中公开了利用表明活性剂处理含镉废水的方法。该表明活性剂为非离子表面活性剂与阴离子表面活性剂以特定比例混合后制备。其工艺步骤为(I)将非离子表面活性剂十二烷基聚氧乙烯单醚与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠按摩尔比值为O. I I。的比例混合制备；(2)将混合液与含镉废水接触后泵送至超滤膜组件过滤。超滤膜除水中镉离子浓度为2 4. 53mg/L。但该方法存在以下缺点(I)管道输送需要消耗大量管材，工程投资量大；(2)所采用的表面活性剂会导致出水中但、磷含量过高，从而导致出水C0D、B0D5值偏高；(3)含镉离子废水的最终排放仅达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)排放标准，没有达到再次资源化利用的水平。国外研究证明，未进行改性的磷石膏具有一定的吸附特性，在适宜的条件下对镉具有良好的吸附性能。同时吸附后的磷石膏经过干燥处理后能够作为建材再一次利用，从而实现了磷石膏资源化综合利用的过程。但目前国内外尚无利用微波改性磷石膏做吸附剂的报道研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供利用微波改性磷石膏处理含镉废水的方法，经微波改性后的磷石膏比表面积大、吸附容量高，使用改性磷石膏处理含镉废水可以达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中对镉的排放要求。本发明的技术方案如下一种利用微波改性磷石膏处理含镉废水的方法，经过下列各步骤(1)将磷石膏粉碎至180 200目，置于微波频率为40 50HZ、功率为1000 1200w、温度为120 150°C的条件下进行微波处理8 15分钟，然后自然冷却至室温，得到微波改
性磷石膏；
(2)将步骤(I)所得微波改性磷石膏以5 15g/L的量加入含镉废水中，并充分搅拌混合，在20 25°C下接触震荡45 60分钟后进行泥水过滤，弃去滤渣，并测定处理后的滤液中镉离子的含量，即完成对含镉废水的处理。所述滤渣进行脱水干燥，干燥后的滤渣与其他骨料混合后用于制备建筑材料。本发明采用微波技术对磷石膏进行辐照改性，在辐照环境下使磷石膏的介电常数、表观活化能和微孔结构，从而提高磷石膏的孔隙率和比表面积，进一步使微波处理后的磷石膏具有较高的吸附容量，使之能够成为一种去除镉离子的优良吸附材料。改性前后的磷石骨化学成分分析见下表
权利要求
1.一种利用微波改性磷石膏处理含镉废水的方法，其特征在于经过下列各步骤 (1)将磷石膏粉碎至180 200目，置于微波频率为40 50HZ、功率为1000 1200w、温度为120 150°C的条件下进行微波处理8 15分钟，然后自然冷却至室温，得到微波改性磷石膏； (2)将步骤(I)所得微波改性磷石膏以5 15g/L的量加入含镉废水中，并充分搅拌混合，在20 25°C下接触震荡45 60分钟后进行泥水过滤，弃去滤渣，并测定处理后的滤液中镉离子的含量，即完成对含镉废水的处理。
全文摘要
本发明涉及一种利用微波改性磷石膏处理含镉废水的方法，通过将磷石膏粉碎再进行微波处理，然后自然冷却至室温，得到微波改性磷石膏；然后将微波改性磷石膏以5～15g/L的量加入含镉废水中，并充分搅拌混合，在20～25℃下接触震荡45～60分钟后进行泥水过滤，弃去滤渣，即完成对含镉废水的处理。本发明利用微波改性磷石膏，增大了磷石膏的比表面积，使其具有更好的吸附功能；本发明是将微波改性磷石膏直接加入到含镉废水中，操作条件简单、容易实施，工程成本低；能够实现对废水中镉的去除，且总体吸附量较高，因而对含镉工业废水的治理和水环境的改善具有重要的实际意义。
文档编号B01J20/04GK102633347SQ20121012779
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者张怀予, 杨月红, 舒敦涛 申请人:昆明理工大学