CN101088938A - 重金属污水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理技术领域,特指一种重金属污水的处理方法。本发明采用目前先进的电化学催化氧化技术。在处理过程中添加了多种功效不同的填料(添加剂),这些填料具有催化、氧化还原、吸附、絮凝等不同功效。当污水经过填料时,有弱电流通过,在外界空气不断充入的氧化作用下,将重金属由离子形态还原为游离的形态,然后通过具有吸附、中和、絮凝等作用的填料将重金属吸附,形成沉淀,最后通过固液分离器分离,液体经过过滤令污水成为可以达标排放的水;而沉淀的重金属泥可以重新回收利用。
Description
技术领域:
本发明涉及污水处理技术领域,特指一种重金属污水的处理方法。
背景技术:
在许多机械设备加工、制造企业,例如电镀、五金、线路板生产等企业。这些企业所排放的生产污水中,很多含有大量的重金属,重金属通常指比重大于4或5的金属,约有45种,如铜、铅、锌、铁、钴、镍、钒、铌、钽、钛、锰、镉、汞、钨、钼、金、银等。尽管锰、铜、锌等重金属是生命活动所需要的微量元素,但是大部分重金属如汞、铅、镉等并非生命活动所必须,而且所有重金属超过一定浓度都对人体有毒。如果不对这些含重金属的污水进行处理,使其直接排放在自然环境中,其将造成严重的重金属环境污染。
重金属污染危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。重金属一般以天然浓度广泛存在于自然界中,但由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多,造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中,引起严重的环境污染。以各种化学状态或化学形态存在的重金属,在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移,造成危害。如随废水排出的重金属,即使浓度小,也可在藻类和底泥中积累,被鱼和贝的体表吸附,产生食物链浓缩,从而造成公害。
另一方面,这些含重金属的污水如果直接排放又会造成很大的浪费,如果能将这些重金属进行回收,经过加工后重新利用,不仅可以减少浪费,并且也可产生可观的经济效益。
对于一般企业来讲,其所采用的重金属污水的处理方法比较落后,经过处理的污水很难达到国家规定的排放标准。如果采用先进的设备,则成本太高,一般企业难以承受。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题就在于提供一种工艺先进、处理效果好,并且自动化程度高的重金属污水处理方法。
为解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:首先,将污水放入PH值调节水箱,将污水的PH值调节到中性;其次,将调节后的污水引入反应塔,并对反应塔内充入空气,在反应塔内加入催化剂,令污水中的重金属离子被还原,成为游离状态重金属;然后,将经过反应塔内的污水引入管道混合器中,往其中加入净水剂和混凝剂,并经过充分搅拌;接着,将管道混合器中的污水进入固液分离器,污水中的含重金属固态杂质经过沉淀沉积在固液分离器底部,污水中的液体经过过滤后排出。
上述方法中,PH值调节水箱通过添加氢氧化钠和水来调节污水的PH值。通过加入氢氧化钠令污水的PH值升高,通过加入水令PH值降低。
在反应塔中通有电流,电流的电压为10-36V。在反应塔中加入的催化剂为生铁屑、活性炭和海绵铁除氧剂。当污水被通电后,形成电解,促进氧化-还原反应,令Fe变为二价铁或三价铁,从而将重金属从污水中分离出来。
管道混合器中加入的净水剂为聚合氯化铝,所述的混凝剂为聚丙烯酰胺。通过净水剂和混凝剂将分离出的重金属颗粒吸附,形成沉淀,以便于收集。
在管道混合器中通有空气对污水进行搅拌。
所述的固液分离器中采用海绵泡沫填料作为过滤装置。
本发明采用目前先进的电化学催化氧化技术。在处理过程中添加了多种功效不同的填料(添加剂),这些填料具有催化、氧化还原、吸附、絮凝等不同功效。当污水经过填料时,有弱电流通过,在外界空气不断充入的氧化作用下,将重金属由离子形态还原为游离的形态,然后通过具有吸附、中和、絮凝等作用的填料将重金属吸附,形成沉淀,最后通过固液分离器分离,液体经过过滤令污水成为可以达标排放的水;而沉淀物(重金属泥)可以重新回收利用。
附图说明:
下面结合附图对本发明作进一步的说明:
图1是本发明的处理流程示意图。
具体实施方式:
见图1,本发明所采用的重金属污水处理方法如下:
首先,将污水放入PH值调节水箱1,将污水的PH值调节到中性;PH值调节水箱1通过添加氢氧化钠和水来调节污水的PH值。通过加入氢氧化钠令污水的PH值升高,通过加入水令PH值降低。在水箱1上增加PH值测试感应装置,该测试感应装置控制两个阀门,用于控制氢氧化钠溶液和水的流出、关闭。通过这种方式就可以实现污水PH值自动调节。
当污水的PH值被调节到中性后,通过水泵将污水引入反应塔2。该反应塔2中放置有填料作为催化剂,令对污水发生氧化-还原反应。通常在反应塔2中加入的催化剂为生铁屑、活性炭和海绵铁除氧剂。生铁屑的分子式为Fe原子,在污水中Fe被氧化,成为Fe2+,Fe3+,同时污水中的重金属离子,被还原成为游离状态重金属。为了增加化学反应速度,可对反应塔内充入空气,增强氧化作用,同时在反应塔中通有电流,电流的电压为10-36V。当污水被通电后,形成电解,促进氧化-还原反应。空气可通过空气泵直接向反应塔内注入空气。另外,本发明中所采用的海绵铁具有较好的还原活性和高比表面积特点。其活性高,极易与水中的氧发生反应生成高化合价的Fe离子,从而达到除氧目的。被氧化后形成的产物为不易溶于水的絮状沉淀,这些可以在后续处理中进行沉淀处理,不会产生污染。
在使用过程中生铁、海绵铁的消耗量很低,根据处理水量与水质的不同,一般3-6个月补充一次即可。
污水经过反应塔2处理后,将通过水泵引入管道混合器3中。管道混合器3中加入有净水剂和混凝剂,并经过充分搅拌。为了便于搅拌,可通过向管道混合器3中通入空气的方式对其进行搅拌。即在管道混合器3上安装有空气泵,然后将气流通入管道混合器3中,将污水与净水剂和混凝剂充分的混合。
管道混合器3中加入的净水剂为聚合氯化铝,所述的混凝剂为聚丙烯酰胺。通过净水剂和混凝剂将分离出的重金属颗粒吸附,形成沉淀,以便于收集。
净水剂为聚合氯化铝。该产品为无机高分子化合物,是介于AlCI3和Al(OH)3之间的产物,通过羟基架桥聚合,分子中带有数量不等羟基,该产品有较强的架桥吸附性能,水解过程中,伴随发生电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程,该产品具有以下优点:1、应用范围广,适应水性广泛。2、不需加碱性助剂,如遇潮解,其效果不变。3、易快速形成大的矾花,沉淀性能好。4、适宜的PH值范围较宽(5-9间),且处理后水的PH值和碱度下降小。
聚丙烯酰胺简称PAM,亦称三号凝聚剂。聚丙烯酰胺分子中具有阳性基因(-CONH2),能与分散于溶液中的悬浮粒子吸咐和架桥,有着极强的絮凝作用,这样可以将污水中的游离状态的重金属以及其他杂质、沉淀物都凝聚起来。
最后,将管道混合器3中的污水排放进入固液分离器4,污水中的含重金属固态杂质经过沉淀沉积在固液分离器4底部,污水中的液体经过过滤后排出。所述的固液分离器4中采用海绵泡沫填料作为过滤装置。当污水进入固液分离器4后,比重较大的重金属泥、杂质、沉淀物等会向下沉落,而液体水向上,经过过滤后排出。
本发明采用目前先进的电化学催化氧化技术。在处理过程中添加了多种功效不同的填料(添加剂),这些填料具有催化、氧化还原、吸附、絮凝等不同功效。当污水经过填料时,有弱电流通过,在外界空气不断充入的氧化作用下,将重金属由离子形态还原为游离的形态,然后通过具有吸附、中和、絮凝等作用的填料将重金属吸附,形成沉淀,最后通过固液分离器4分离,液体经过过滤令污水成为可以达标排放的水5;而沉淀物6(重金属泥)可以重新回收利用。
当然,以上所述仅仅为本发明实例而已,并非来限制本发明实施范围,凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括于本发明申请专利范围内。
Claims (7)
1、重金属污水的处理方法,其特征在于:
首先,将污水放入PH值调节水箱,将污水的PH值调节到中性;
其次,将调节后的污水引入反应塔,并对反应塔内充入空气,在反应塔内加入催化剂,令污水中的重金属离子被还原,成为游离状态重金属;
然后,将经过反应塔内的污水引入管道混合器中,往其中加入净水剂和混凝剂,并经过充分搅拌;
接着,将管道混合器中的污水进入固液分离器,污水中的含重金属固态杂质经过沉淀沉积在固液分离器底部,污水中的液体经过过滤后排出。
2、根据权利要求1所述的重金属污水的处理方法,其特征在于:PH值调节水箱通过添加氢氧化钠和水来调节污水的PH值。
3、根据权利要求1所述的重金属污水的处理方法,其特征在于:在反应塔中通有电流,电流的电压为10-36V。
4、根据权利要求3所述的重金属污水的处理方法,其特征在于:在反应塔中加入的催化剂为生铁屑、活性炭和海绵铁除氧剂。
5、根据权利要求3所述的重金属污水的处理方法,其特征在于:管道混合器中加入的净水剂为聚合氯化铝,所述的混凝剂为聚丙烯酰胺。
6、根据权利要求5所述的重金属污水的处理方法,其特征在于:在管道混合器中通有空气对污水进行搅拌。
7、根据权利要求1~6中任意一条所述的重金属污水的处理方法,其特征在于:所述的固液分离器中采用海绵泡沫填料作为过滤装置。
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