公布日：2024.12.20

申請(qǐng)日：2024.11.20

分類號(hào)：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(tuán)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(jìn)而進(jìn)行分離去除，一步去除率高達(dá)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(jì)，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(jìn)劑，用量按重量份計(jì)，促進(jìn)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(jìn)劑3-10份；所述促進(jìn)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(xiàng)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(shí)，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(xiàng)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行攪拌反應(yīng)，液固分離后，得到的清液即為初級(jí)處理的出水，也可以作為回用水進(jìn)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(jí)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(jìn)行深度吸附處理，得到的出水即為達(dá)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(jìn)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(yùn)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(jì)，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(jìn)劑，用量按重量份計(jì)，促進(jìn)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(jìn)劑3-10份。

所述核心組分、分散劑和促進(jìn)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(jìn)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(shí)，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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行攪拌反應(yīng)，液固分離后，得到的清液即為初級(jí)處理的出水，也可以作為回用水進(jìn)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(jí)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(jìn)行深度吸附處理，得到的出水即為達(dá)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(jìn)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(tuán)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(jìn)而進(jìn)行分離去除，一步去除率高達(dá)95%以上。引導(dǎo)活化劑的作用可以對(duì)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(jìn)核心組分的官能基團(tuán)的解離與反應(yīng)特性，加速沉淀反應(yīng)的進(jìn)行。在靶向去除劑中輔助以促進(jìn)劑，可以促進(jìn)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(shí)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(shí)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(jià)易得，制備方法簡單，可進(jìn)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(duì)高氯酸根去除效率高，一步去除率可達(dá)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?xiàng)l件常溫常壓易于實(shí)現(xiàn)，操作簡單，推廣價(jià)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(fù)荷更低，持續(xù)發(fā)揮作用的時(shí)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(jìn)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）