CN101088938B - 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用的微量元素，但是大部分重金属如汞、铅、镉等非生命活动所必须，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，使管道混合器中的污水进入固液分离器，污水中含重金属固态杂质经过沉淀沉积在固液分离器底部，污水中的液体经过固液分离器的海绵泡沫填料的过滤后排出。
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，形成点解，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ALCL3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的羟基，该产品有较强的架桥吸附能力，水解过程中，半随发生电化学、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附和架桥，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志、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 (5)
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，催化剂为生铁屑、活性炭和海绵铁除氧剂，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；
接着使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，污水中的液体经过固液分离器的海绵泡沫填料的过滤后排出。
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1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。
5.根据权利要求1或4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。
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