公布日：2024.12.20
申請日：2024.11.20
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F101/12(2006.01)N;
C02F1/24(2023.01)N;C02F1/54(2023.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種高氯酸鹽廢水處理藥劑，它由靶向去除劑和引導(dǎo)活化劑兩部分組成，所述靶向去除劑的核心組分包括辛基三甲基氯化銨、三辛基甲基氯化銨、芐基三甲基氯化銨、十烷基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十二烷基雙羥乙基甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨等。所述引導(dǎo)活化劑包括聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵、聚合氯化鋁鐵、聚合硅酸鋁鐵中的一種或多種。本發(fā)明的處理藥劑組分簡單，其中含有的大量親高氯酸根的離子基團可充分與廢水中的高氯酸根結(jié)合，高氯酸根以沉淀的形式從水中析出，進而進行分離去除，一步去除率高達95%以上。
權(quán)利要求書
1.一種高氯酸鹽廢水處理藥劑，其特征是，由靶向去除劑和引導(dǎo)活化劑兩部分組成：所述靶向去除劑，簡稱A組分，A組分的核心組分包括辛基三甲基氯化銨、三辛基甲基氯化銨、芐基三甲基氯化銨、十烷基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十二烷基雙羥乙基甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨、二十二烷基三甲基氯化銨、辛基癸基二甲基氯化銨、聚二甲基二烯丙基氯化銨、十八烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨中的一種或多種；所述引導(dǎo)活化劑，簡稱B組分，所述B組分包括聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵、聚合氯化鋁鐵、聚合硅酸鋁鐵中的一種或多種；所述靶向去除劑還包括分散劑，用量按重量份計，分散劑的用量與核心組分的用量關(guān)系為：核心組分20~50份，分散劑3~10份；所述分散劑包括甲醇，乙醇，異丙醇中的一種或多種；所述靶向去除劑還包括促進劑，用量按重量份計，促進劑的用量與核心組分的用量關(guān)系為：核心組分20~50份，促進劑3-10份；所述促進劑包括硫酸鋁、氯化鋁、偏鋁酸鈉、明礬中的一種或多種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高氯酸鹽廢水處理藥劑，其特征是，所述靶向去除劑的配制方法：將A組分各物質(zhì)與水混合攪拌均勻，得到質(zhì)量濃度為30%-70%的A組分水溶液即可。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高氯酸鹽廢水處理藥劑，其特征是，所述引導(dǎo)活化劑是質(zhì)量濃度為5%-35%的B組分水溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述高氯酸鹽廢水處理藥劑，其特征是，所述靶向去除劑和引導(dǎo)活化劑在使用之前分開保存，使用時，所述靶向去除劑和引導(dǎo)活化劑的質(zhì)量配比為：靶向去除劑:引導(dǎo)活化劑=1-6:1。
5.一種高氯酸鹽廢水的處理方法，其特征是，使用權(quán)利要求1-4中任意一項所述藥劑，具體包括以下步驟：S1、向廢水中投加A組分的水溶液，用量重量比為：高氯酸鹽含量：A組分水溶液=0.03-0.13:1，進行攪拌反應(yīng)；S2、將步驟S1得到的廢水與B組分的水溶液混合后，用量重量比為：A組分:B組分=1-6:1，進行攪拌反應(yīng)；S3、調(diào)節(jié)步驟S2反應(yīng)后的混合液的pH值為6.0~9.0，進行攪拌反應(yīng)；S4、將步驟S3反應(yīng)后的混合液與絮凝劑混合，并在pH值為6.0~9.0的條件下進行攪拌反應(yīng)，液固分離后，得到的清液即為初級處理的出水，也可以作為回用水進行生產(chǎn)回用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述高氯酸鹽廢水的處理方法，其特征是，還包括步驟S5：S5、采用中間提升泵將步驟S4得到的初級處理出水通入由填裝高氯酸鹽選擇性吸附樹脂的固定床吸附柱進行深度吸附處理，得到的出水即為達標(biāo)處理出水，高氯酸鹽選擇性吸附樹脂再生過程產(chǎn)生的廢液可采用上述S1-S4步驟進行去除。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的高氯酸鹽廢水處理技術(shù)運行成本高、推廣難度大及高濃度高氯酸鹽再生液難以處置的問題，提供一種處理效率高、適用濃度范圍廣的高氯酸鹽廢水處理藥劑及應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：
本發(fā)明的技術(shù)方案之一，一種高氯酸鹽廢水處理藥劑，由靶向去除劑和引導(dǎo)活化劑兩部分組成：
所述靶向去除劑，簡稱A組分，A組分的核心組分包括辛基三甲基氯化銨、三辛基甲基氯化銨、芐基三甲基氯化銨、十烷基三甲基氯化銨、雙十烷基二甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨、十二烷基雙羥乙基甲基氯化銨、十四烷基三甲基氯化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基氯化吡啶、十八烷基二甲基芐基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨、二十二烷基三甲基氯化銨、辛基癸基二甲基氯化銨、聚二甲基二烯丙基氯化銨、十八烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨中的一種或多種；
所述引導(dǎo)活化劑，簡稱B組分，所述B組分包括聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵、聚合氯化鋁鐵、聚合硅酸鋁鐵中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述靶向去除劑還包括分散劑，用量按重量份計，分散劑的用量與核心組分的用量關(guān)系為：核心組分20~50份，分散劑3~10份。
優(yōu)選的，所述靶向去除劑還包括促進劑，用量按重量份計，促進劑的用量與核心組分的用量關(guān)系為：核心組分20~50份，促進劑3-10份。
所述核心組分、分散劑和促進劑組合后的靶向去除劑處理效果、效率更好。
優(yōu)選的，所述分散劑包括甲醇，乙醇，異丙醇中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述促進劑包括硫酸鋁、氯化鋁、偏鋁酸鈉、明礬中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述靶向去除劑的配制方法：將A組分所述的各物質(zhì)與水混合攪拌均勻，得到質(zhì)量濃度為30%-70%的A組分水溶液即可。
優(yōu)選的，所述引導(dǎo)活化劑是質(zhì)量濃度為5%-35%的B組分水溶液。
所述靶向去除劑和引導(dǎo)活化劑在使用之前分開保存，使用時，所述靶向去除劑和引導(dǎo)活化劑的質(zhì)量配比優(yōu)選為：靶向去除劑:引導(dǎo)活化劑=1-6:1。
本發(fā)明還提供了一種高氯酸鹽廢水的處理方法，使用上述處理藥劑，具體包括以下步驟：
S1、向廢水中投加A組分的水溶液，用量重量比為：高氯酸鹽含量：A組分水溶液=0.03-0.13:1，進行攪拌反應(yīng)；
S2、將步驟S1得到的廢水與B組分的水溶液混合后，用量重量比為：A組分:B組分=1-6:1，進行攪拌反應(yīng)；
S3、調(diào)節(jié)步驟S2反應(yīng)后的混合液的pH值為6.0~9.0，進行攪拌反應(yīng)；
S4、將步驟S3反應(yīng)后的混合液與絮凝劑混合，并在pH值為6.0~9.0的條件下進行攪拌反應(yīng)，液固分離后，得到的清液即為初級處理的出水，也可以作為回用水進行生產(chǎn)回用。
優(yōu)選的，還包括步驟S5：
S5、采用中間提升泵將步驟S4得到的初級處理出水通入由填裝高氯酸鹽選擇性吸附樹脂的固定床吸附柱進行深度吸附處理，得到的出水即為達標(biāo)處理出水，高氯酸鹽選擇性吸附樹脂再生過程產(chǎn)生的廢液可采用上述S1-S4步驟進行去除。
上述處理方法中，優(yōu)選的，步驟S1中，所述攪拌反應(yīng)的時間為10~40min。
優(yōu)選的，步驟S2中，所述B組分水溶液的質(zhì)量濃度為5~20%；所述攪拌反應(yīng)的時間為10~40min。
優(yōu)選的，步驟S3中，調(diào)節(jié)步驟S2反應(yīng)后的混合液的pH值采用氫氧化鈣溶液或氫氧化鈉溶液或碳酸鈉溶液。
優(yōu)選的，步驟S3中，所述攪拌反應(yīng)的時間為10~40min。
優(yōu)選的，步驟S4中，所述絮凝劑的質(zhì)量濃度為0.1%~0.3%；所述攪拌反應(yīng)的時間為8~30min。所述絮凝劑包括聚丙烯酰胺、微生物絮凝劑、復(fù)合絮凝劑等的水溶液。
優(yōu)選的，步驟S4中，所述液固分離的方式包括沉淀、氣浮或過濾三種中的一種。
本發(fā)明的原理：
本發(fā)明的處理藥劑組分簡單，其中靶向去除劑的核心組分可在市場直接購買，它并非作為吸附劑使用，也并非作為常規(guī)吸附劑的改性劑使用，而是作為沉淀劑發(fā)揮作用。它含有的大量親高氯酸根的離子基團可充分與廢水中的高氯酸根結(jié)合，以沉淀的形式從水中析出，進而進行分離去除，一步去除率高達95%以上。引導(dǎo)活化劑的作用可以對核心組分充分活化并使其參與沉淀反應(yīng)，將高氯酸根以沉淀的形式從水中分離出來。在靶向去除劑中輔助以分散劑可以促進核心組分的官能基團的解離與反應(yīng)特性，加速沉淀反應(yīng)的進行。在靶向去除劑中輔助以促進劑，可以促進沉淀產(chǎn)物的顆粒凝聚，由小顆粒凝聚成大顆粒減少沉淀時間。本發(fā)明適用于不同濃度的高氯酸鹽廢水，可根據(jù)廢水中的高氯酸鹽含量選擇合適的藥劑量，降低藥劑成本，同時保證最大化去除廢水中的高氯酸鹽成分。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明的高氯酸鹽廢水處理藥劑的組分簡單，原料廉價易得，制備方法簡單，可進行大批量的工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的高氯酸鹽廢水處理藥劑對高氯酸根去除效率高，一步去除率可達95%以上，再配合高氯酸鹽選擇性吸附樹脂的固定床深度吸附處理，適用于不同濃度高氯酸鹽廢水的去除，處理效果穩(wěn)定，處理條件常溫常壓易于實現(xiàn)，操作簡單，推廣價值高。
在前處理過程中加入了本發(fā)明的藥劑可以很好的將95%以上的高氯酸鹽去處，這樣后續(xù)深度處理模塊的離子交換樹脂的使用負荷更低，持續(xù)發(fā)揮作用的時間更長，無需頻繁再生，大大節(jié)約了高氯酸鹽廢水的處理成本。
本發(fā)明中高氯酸鹽選擇性吸附樹脂再生過程產(chǎn)生的廢液可采用上述S1-S4步驟進行去除，因此無再生濃液的處理問題。
（發(fā)明人：胡克偉;高瀟瀟;李小娜;何建;徐月冰;楊康;姚理為;聶士博）
