一种除镍剂及其制备方法与流程 专利技术说明

环保节能,再生,污水处理设备的制造及其应用技术1.本发明涉及污水处理领域，公开了一种新型高分子材料，具体涉及一种除镍剂及其制备方法。背景技术：2.不锈钢炼制过程中，需要加入镍等微量元素，这些微量元素会随着炼钢过程带入生产水中。随着国家环保要求的不断提高，如果镍离子等大量排入水体，会对环境造成很大危害，所以去除生产废水中的镍离子是钢厂必须面对的一项技术课题。目前，国内对这一课题的研究也很多，但多数产品成本高，运行条件复杂苛刻，给含镍废水处理造成很大困惑。目前处理镍废水的常规方法主要有沉淀法、萃取法、氧化还原法、吸附法、离子交换法和生化法等。其中沉淀法具有操作简单，处理费用低等优点，是大多数企业采用的方法。3.螯合沉淀法是往废水中加入一些能与水中镍离子反应的化合物，生成不溶性盐，再在加入部分有机或(和)无机絮凝剂作用下，形成絮状沉淀，从而达到捕集去除镍离子的目的。目前应用较多的是双硫型和硫氮型的螯合剂，这类化合物容易在空气中氧化而降低使用效果，性质稳定性较差；化合物本身含有硫、氮等元素，后续污泥处理会产生二次污染；合成工艺较复杂，产品成本较高。4.亟需寻找质量稳定、价格低廉、使用方便的镍废水处理剂,是解决此问题的关键。技术实现要素：5.本发明的目的在于提供一种除镍剂及其制备方法，主要解决上述现有技术所存在的技术问题，该去除剂性能稳定；不含硫、氮元素，污泥易自然降解；沉降速度快；产品成本较低，具有较好的经济价值。6.本发明公开了一种技术方案：7.一种废水中除镍剂，包括按照重量份的组成计：纤维素盐1～3份，碱性调节剂5～15份，防腐剂0.2～0.5份，纯水80～85份。8.优选地，所述纤维素盐为取代度0.8～1.0，黏度为300～800的羧甲基纤维素钠盐、羟乙基纤维素钠盐中的一种或几种。9.优选地，所述的碱性调节剂，为氢氧化钠、纯碱中的一种或几种。10.优选地，所述的防腐剂，为硼砂、异噻唑啉酮中的一种或几种。11.本发明还公开了一种废水除镍剂制备方法，所述制备方法如下：12.1)、在反应釜中加入计量分数的纯水，开启搅拌，开启反应釜升温系统，将反应釜温度升至再50℃，缓慢撒入计量好的纤维素盐溶解，整个溶解过程反应釜温度保持在50℃～60℃；搅拌10小时后，取样观察，溶液呈无色透明胶状液，料液中没有颗粒状物质，并测定黏度，当黏度≥500mpa·s时，停搅拌静置，24小时后过滤，备用；13.2)、将溶解好的上述溶液，重新加入搅拌釜中，开启搅拌，根据配方需要，依次加入碱性调节剂、防腐剂等原料，溶解搅拌均匀，取样观察样品外观为透明无颗粒物，测ph值≥9.5，密度≥1.15为合格，完成药剂配置。14.与现有技术相比，本发明具有的有益效果：15.1、该镍离子去除剂具有以下三方面的环保性。本发明去除剂，采用纤维素盐作为主要成分，纤维素盐是一种水溶性高分子材料，主要由碳、氢、氧三种元素构成，其分解产物无毒无害；与传统的同类产品相比，本发明镍离子去除剂，不含硫、氮元素，在后续污泥处理中，不会排出硫化氢、氮氧化物等有害气体，形成二次污染；产品在使用过程中不需要另外加入pac或者pam等絮凝剂助凝，减少了絮凝剂成分的排放。16.2、该去除剂具有良好的自然降解能力，能减少污泥处理难度和费用，有利于镍的回收。17.本发明以纤维素盐为主要成分，纤维素盐在常温下受纤维素酶、霉菌、高温等多种因素影响，很容易自然降解为小分子无害物，根据实验数据，纤维素盐在自然环境中，14天黏度减低约40％，28天黏度损失约90％，溶液出现发绿、恶臭等现象，说明纤维素盐易于降解。而随着药剂在水中的扩散、反应、沉降，以及水中其他因素的影响，沉降产物降解更加易于发生。本发明加入的杀菌抑菌剂，主要是保证产品在使用前不被菌类分解有效成分，以保证药剂在生产运输贮存过程中，性能稳定。如不加入杀菌剂，则产品储存期只有一个月时间，从而从侧面应证了产品易降解的特性。18.3、该去除剂适用范围广，除镍速度快，效率高，生产工艺简单，价格低廉，易于推广，具有较高的性价比。19.常规的双硫型和硫氮型的除镍剂用于废水除镍时，通常药剂投加浓度需控制在200～300mg/l，在加入辅助絮凝剂加速沉降的情况下，沉降反应时间要40分钟以上。本发明技术，在低浓度含镍废水中，药剂投加浓度控制在100～150mg/l时，反应沉降25分钟，不需要加入其他絮凝剂的情况下，即可有效去除废水中的镍离子，从而达到降低运行成本的目的，这样可大幅缩短废水处理时间，系统运行处理效率更高。双硫型和硫氮型的除镍剂，生产工艺复杂，商品售价高。本发明除镍剂通过复配即可得，生产工艺简单，具有更强的经济效益。经处理后的废水，满足《钢铁工业水污染物排放标准》(gb13456-2012)表(3)中对总镍排放限值要求(总镍≤0.05mg/l)，经济合理，为钢铁行业冷轧废水深度处理和类似改造项目提供了技术支撑。具体实施方式20.实施例121.一种环保型废水中镍离子去除剂。按照重量份数，羧甲基纤维素钠2份，纯碱5份，液碱10份，硼砂0.2份，纯水82.8份。22.该镍离子去除剂的制备方法：23.1)、在反应釜中加入计量分数的纯水，开启搅拌，开启反应釜升温系统，将反应釜温度升至再50℃，缓慢撒入计量好的羧甲基纤维素钠溶解，整个溶解过程反应釜温度保持在50℃～60℃；搅拌10小时后，取样观察，溶液呈无色透明胶状液，料液中没有颗粒状物质，并测定黏度，当黏度≥500mpa·s时，停搅拌静置，24小时后过滤，备用；24.2)、将溶解好的上述溶液，重新加入搅拌釜中，开启搅拌，根据配方需要，依次加入纯碱、硼砂、液碱等原料，溶解搅拌均匀，取样观察样品外观为透明无颗粒物，测ph值≥9.5，密度≥1.15为合格，完成药剂配置。25.取国内某大型钢铁企业特种钢生产废水为水样，按照不同浓度加入本实施例产品，测得去除镍离子的数据如表1：26.表1：实施例1产品在不同浓度下去除镍离子数据[0027][0028][0029]由上表可以看出，本实施例产品在投加75mg/l时，已经能达到排放限值标准。为保险起见，一般建议投加100mg/l。同样的水质条件和实验方法，用市场采购的某品牌镍离子捕捉剂，投加200mg/l，实验后测得镍离子含量为0.041mg/l,镍离子去除率为92.68％。本实施例产品明显优于市售产品。[0030]表2：不同ph值条件下，实施例1产品去除镍离子数据[0031][0032]由表2看出，实施例1产品能适应较宽的ph值范围，在ph值6.0～10.0范围内都有很好的效果。市售产品一般要求使用范围为8～9.5范围，故本产品对废水水质的要求更加宽泛，药剂适应不同水质的能力更强。[0033]实施例2[0034]一种环保型废水中镍离子去除剂。按照重量份数，羟乙基纤维素钠2份，纯碱5份，液碱10份，异噻唑啉酮0.3份，纯水82.7份。[0035]该镍离子去除剂的制备方法：[0036]1)、在反应釜中加入计量分数的纯水，开启搅拌，开启反应釜升温系统，将反应釜温度升至再50℃，缓慢撒入计量好的羟乙基纤维素钠溶解，整个溶解过程反应釜温度保持在50℃～60℃；搅拌10小时后，取样观察，溶液呈无色透明胶状液，料液中没有颗粒状物质，并测定黏度，当黏度≥500mpa·s时，停搅拌静置，24小时后过滤，备用；[0037]2)、将溶解好的上述溶液，重新加入搅拌釜中，开启搅拌，根据配方需要，依次加入纯碱、异噻唑啉酮、液碱等原料，溶解搅拌均匀，取样观察样品外观为透明无颗粒物，测ph值≥9.5，密度≥1.15为合格，完成药剂配置。[0038]取国内某大型钢铁企业特种钢生产废水为水样，按照不同浓度加入本实施例产品，测得去除镍离子的数据如表3：[0039]表3：实施例2产品在不同浓度下去除镍离子数据[0040][0041]由上表可以看出，本实施例产品在投加75mg/l时，已经能达到排放限值标准。投加浓度达到100mg/l以上时，完全能达到排放要求。整个静置过程，明显看出絮凝形成的矾花更大，絮凝过程较羧甲基纤维素钠产品更快。[0042]表4：不同ph值条件下，实施例2产品去除镍离子数据[0043][0044]由表4看出，实施例2产品在ph值6.0～10.0范围内都有很好的效果，随着废水ph值升高，除镍离子能力缓慢增加。[0045]实施例3[0046]一种环保型废水中镍离子去除剂。按照重量份数，羧甲基纤维素钠1份，羟乙基纤维素1份，纯碱5份，液碱10份，异噻唑啉酮0.2份，纯水82.8份。[0047]该镍离子去除剂的制备方法：[0048]1)、在反应釜中加入计量分数的纯水，开启搅拌，开启反应釜升温系统，将反应釜温度升至再50℃，缓慢撒入计量好的羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素钠溶解，整个溶解过程反应釜温度保持在50℃～60℃；搅拌10小时后，取样观察，溶液呈无色透明胶状液，料液中没有颗粒状物质，并测定黏度，当黏度≥500mpa·s时，停搅拌静置，24小时后过滤，备用；[0049]2)、将溶解好的上述溶液，重新加入搅拌釜中，开启搅拌，根据配方需要，依次加入纯碱、异噻唑啉酮、液碱等原料，溶解搅拌均匀，取样观察样品外观为透明无颗粒物，测ph值≥9.5，密度≥1.15为合格，完成药剂配置。[0050]取国内某大型钢铁企业特种钢生产废水为水样，按照不同浓度加入本实施例产品，测得去除镍离子的数据如表5：[0051]表5：实施例3产品在不同浓度下去除镍离子数据[0052][0053]由上表看出，同时使用羧甲基纤维素钠与羟乙基纤维素钠，除镍效果更好。[0054]表6：不同ph值条件下，实施例3产品去除镍离子数据[0055][0056][0057]实施例3产品在ph值6.0～10.0范围内都有很好的效果，随着废水ph值升高，除镍离子能力缓慢增加。[0058]另外，本发明中镍离子去除剂，可以按照客户现场水质情况，灵活调配碱性调节剂成分，使废水处于药剂适合的ph值范围，以适应不同废水酸碱的要求，从而达到最佳的水处理效果。[0059]产品市场应用价值说明：使用本发明产品比一般市售双硫型和硫氮型的除镍剂,可大幅降低水处理成本。









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