CN102964014A - 一种酸性重金属废水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种酸性重金属废水的处理方法，包括格污水经格栅井去除大块杂质，调节pH至8-9；在混凝气浮池前加重金属捕捉剂20-80mg/L，在气浮池前加生物絮凝剂0.5-4.0mg/L；经涡凹气浮，去除有机物、重金属和悬浮物；气浮出水经斜板沉降，进入连续微滤装置过滤,去除悬浮物和胶体；将气浮渣经浮渣池与沉淀池的污泥浓缩，投放阳离子聚丙烯酰胺20-60mg/L，干化回收；其中向反应釜投加1320千克无离子水，加入400千克氢氧化钠，380千克聚乙烯亚胺，控制反应釜温度控制在25℃以下，缓慢滴加1008千克二硫化碳，后冷却至室温，得到橘红色粘稠液体的重金属捕捉剂的步骤。

Description

一种酸性重金属废水的处理方法

技术领域

本发明涉及资源与环境领域污水处理技术，尤其是酸性重金属废水的系统的处理工艺及重金属捕捉剂的制备。

背景技术

早在上世纪50年代初期，重金属对环境的污染问题就己经引起世人的普遍关注，特别是在日本由Hg污染引发的“水俣病”和由Cd污染引起的“骨痛病”事件以及在欧洲一些国家陆续发现重金属污染的严重后果之后，人们对重金属污染与防治的研究备受关注；一方面，排放到环境中的重金属离子在环境中积累，毒性不断增强;另一方面，新的重金属污染源在不断出现，由于技术的限制，一部分废水不能有效的治理，对环境造成了严重的污染，因而重金属污染现状极为严峻；由于以上原因，重金属污染治理技术一直是国际环境界研究不衰的课题，因此研究高效、经济的重金属稳定化技术对于保护人类健康和维持生态平衡具有重要意义。

近些年来，重金属废水治理技术发展迅速，新技术、新方法不断出现，但在实践中发现传统的中和沉淀、硫化法、离子交换、反渗透、铁氧体和吸附等方法在处理重金属废水中存在不足，诸如处理工艺较长、处理条件苛刻、成本较高、废渣较多、引入二次污染、处理量有限等问题，需要不断改进和开发新的处理技术；特别是当溶液中存在卤素、氰根、腐殖质、柠檬酸、EDTA等离子时，重金属离子与其形成络合，以上方法是无法将其去除的。

经文献检索披露：中南民族大学环境科学与工程研究所刘蕾等人针对某厂高浓度酸性含铜废水，研究了硫化钠和重金属捕集剂组合处理对水中铜离子的去除效果,选定了最佳的处理条件，包括药品投加量、反应时间、pH、加药方式等。但硫化钠毒性高，且去除螯合物的重金属必须在较窄的pH范围内使用；中国专利申请号为201110039652.2含铜、镍、锌等重金属离子废水处理工艺应用离子交换法，它处理量小，毒性大，有回收价值的重金属是可行的；但由于离子交换树脂价格昂贵，再生也需运行费用，因此，一般废水处理上很少使用。

本发明致力于酸性重金属废水的处理方法和重金属捕捉剂的研究，着眼于选择适合该系统的运行科学性、合理性，把握关键点，产生新型的，适合工业应用的，运行成本低，抗冲击能力强，保证出水合格的方法，保证酸性重金属废水出水水质达标。

发明内容

本发明的目的在于：提供处理酸性重金属废水的方法，适合处理大水量汗酸重金属废水，运行成本低，抗水质波动冲击能力强，保证废水回收率高，实现了绿色节能目标。

本发明的目的是这样实现的：一种酸性重金属废水的处理方法，分格栅井pH调节、混凝气浮、深度预处置、污泥浮渣处置的步骤实施：

a、格栅pH调节：污水经格栅井去除大块杂质，进入pH调节池，碱装置自动投加石灰乳或生石灰或氢氧化钠或电石渣，调节pH至8-9；

b、混凝气浮处置：在混凝气浮池前加重金属捕捉剂20-80mg/L，在气浮池前加生物絮凝剂0.5-4mg/L；经涡凹气浮，去除有机物、重金属和悬浮物；

c、深度预处置：气浮出水经斜板沉降，进入连续微滤装置过滤,去除悬浮物和胶体；

d、污泥浮渣处置：将气浮渣经浮渣池与沉淀池的污泥浓缩，投放阳离子聚丙烯酰胺20-60mg/L，干化回收；

其中重金属捕捉剂制备：向反应釜投加1320千克无离子水，开启搅拌，速度80-120r/min，室温下依次加入400千克氢氧化钠，380千克聚乙烯亚胺，然后打开冷却水系统，控制反应釜温度控制在25℃以下，缓慢滴加1008千克二硫化碳，滴加时间控制在2小时以内；全部滴加完毕后，控制温度30±2℃，搅拌3-4小时，后冷却至室温，得到橘红色粘稠液体的重金属捕捉剂。

本发明的作用机理：选用自动投碱装置，使调整的pH值的精度偏差达±0.01;装置选用意大利优特公司生产的在pH仪及pH控头,带有0－20mA信号输出，及美国米顿罗生产的隔膜式计量泵通过变频加药，可根椐pH信号的强弱来自动调节加碱量，使加药后的废水pH值达到设定的pH值。由于废水呈酸性，调节池内需进行防腐处理。

酸性重金属废水经pH调节反应，进入气混凝气浮池，由于气浮池内的水流处于紊流状态，通过气浮形成的微气泡的浮力作用，把水中的悬浮物与水进行分离，从而达到固液分离的目的。斜板沉淀池在工艺中主要去除污水中经气浮反应后的部分悬浮物。

污泥主要来自气浮浮渣及斜板沉淀池排泥，气浮排渣及斜板沉淀池排泥均依靠重力排放，排出的污泥及浮渣进入污泥稳定罐，由污泥稳定罐进行混合搅拌浓缩，同时投加污泥脱水剂，表面上清液回流至调节池，底部污泥由污泥泵提升进入带式压滤机进行压滤，压滤后的泥饼定期外运深埋或回收。

气浮出水经斜管沉降，去除悬浮沉淀物，进入连续微滤装置过滤,进一步去除悬浮物和胶体，保证出水水质，达到回用的目的；滤膜根据污染情况定期进行反冲洗和强化化学清洗，恢复膜通量；微滤装置循环泵优选滨特尔高压泵，控制系统用变频控制，膜芯选用PALL的微孔折叠膜滤芯。

本发明采用自制的重金属捕捉剂，体现技术的创新性；气浮装置、深度预处理采用高端的技术，保证废水的出水水质合格，废水回收利用率高，为企业的节能减排作出了示范，彰显技术进步。

附图说明

本发明对照说明书附图作进一步阐述。

附图1为本方法的废水处理工艺流程示意图；

如图所示：酸性重金属废水—pH调节池—混凝气浮装置—斜板沉降—连续微滤装置—出水回用，并在运行过程中适时的添加pH调节剂、重金属捕捉剂、生物絮凝剂等，即实现酸性重金属废水的最佳处理方法。

附图2为本方法的污泥处理工艺流程示意图；

如图所示：斜板沉淀池的污泥和气浮池的浮渣—污泥稳定罐—污泥泵—带是压滤机—泥水分离，脱水后的泥饼外送或回收利用，滤液回到pH调节池循环，并在带式压滤机前加阳离子聚丙烯酰胺，可提高泥水分离效果。

具体实施方式

下面结合实施方案对本发明作进一步描述。

实施例1

处理pH=2.03、Cu²⁺=120mg/L、F^-=3mg/L、Fe³⁺=1800mg/L冶金酸洗废水;

采取（附图1）酸性重金属废水—pH调节池—混凝气浮装置—斜板沉降—连续微滤装置—出水回用的工艺;

废水经过格栅井去除大的漂浮物及机械杂质进入pH调节池，pH调节池储量为150方，采用机械搅拌方式，起调节水质水量，调节pH的作用,污水用液体氢氧化钠控制pH在8.5；

进入混凝气浮池前用管道混合器加重金属捕捉剂25mg/L;气浮池采用涡凹气浮装置，在气浮池中加多糖类生物絮凝剂2mg/L，重金属离子、有机物、悬浮物等形成浮渣得以去除；

污泥渣在污泥稳定罐中浓缩后，加入C507阳离子聚丙烯酰胺45mg/L进行污泥脱水，滤饼外运深埋；

其中采用（附图2）斜板沉淀池的污泥和气浮池的浮渣—污泥稳定罐—污泥泵-带是压滤机-泥水分离工艺，将回收利用气浮出水经斜管沉降，去除悬浮沉淀物，进入连续微滤装置过滤,静压差作用下，透过微滤膜，利用其均一孔径，来截留水中的重金属胶体微粒、悬浮物、细菌等，使其不能通过滤膜而被去除，保证出水水质合格；

其中重金属捕捉剂的制备方法：在反应釜加入1320千克纯水，开动搅拌，加入400千克氢氧化钠，380千克聚乙烯亚胺，然后打开冷却水系统，控制反应釜温度控制在25℃以下，缓慢滴加1008千克二硫化碳，滴加时间控制在2小时以内；全部滴加完毕后，控制温度30±2℃，搅拌4小时，后冷却至室温，得到橘红色粘稠液体得重金属捕捉剂。

实施例2

处理pH=1.68、SS=2579mg/L、Cu²⁺=500mg/L、Ni⁺=35mg/L,处理量=150m³/d的冶炼酸洗废水;

a、格栅pH调节：污水经格栅井去除大块杂质，进入pH调节池，碱装置自动投加石灰乳或生石灰或氢氧化钠或电石渣，调节pH至8；

b、混凝气浮处置：在混凝气浮池前加重金属捕捉剂40mg/L，在气浮池前加生物絮凝剂2mg/L；经涡凹气浮，去除有机物、重金属和悬浮物；

c、深度预处置：气浮出水经斜板沉降，进入连续微滤装置过滤,去除悬浮物和胶体；

d、污泥浮渣处置：将气浮渣经浮渣池与沉淀池的污泥浓缩，投放阳离子聚丙烯酰胺45mg/L，干化回收；

其中重金属捕捉剂制备：向反应釜投加1320千克无离子水，开启搅拌，速度100r/min，室温下依次加入400千克氢氧化钠，380千克聚乙烯亚胺，然后打开冷却水系统，控制反应釜温度控制在25℃以下，缓慢滴加1008千克二硫化碳，滴加时间控制在2小时以内；全部滴加完毕后，控制温度30±2℃，搅拌3.5小时，后冷却至室温，得到橘红色粘稠液体为自制重金属捕捉剂。

本例采用的废水处理工艺与污泥处理工艺与实施例1相同。

本方法结果验证：处理后出水pH为8.5、SS≤20mg/L、Cu²⁺≤0.5mg/L、Ni⁺≤0.5mg/L；出水符合GB 8978-1996《污水综合排放标准》和GB 50335-2002《污水再生利用工程设计规范》。

本发明选用的石灰乳、电石渣为市售产品；聚乙烯亚胺为攻碧克新材料科技上海有限公司的产品，阳离子聚丙烯酰胺为日本三井型号C₅0₇的产品，无离子水为工业三级水；生物絮凝剂为汉邦生物科技用酶法制备的高分子量的多糖生物絮凝剂。

Claims (1)

1.一种酸性重金属废水的处理方法，其特征在于：分格栅pH调节、混凝气浮、深度预处置、污泥浮渣处置的步骤实施；                                                

a、格栅pH调节：污水经格栅井去除大块杂质，进入pH调节池，碱装置自动投加石灰乳或生石灰或氢氧化钠或电石渣，调节pH至8-9；

b、混凝气浮处置：在混凝气浮池前加重金属捕捉剂20-80mg/L，在气浮池前加生物絮凝剂0.5-4 mg/L；经涡凹气浮，去除有机物、重金属和悬浮物；

c、深度预处置：气浮出水经斜板沉降，进入连续微滤装置过滤,去除悬浮物和胶体；

d、污泥浮渣处置：将气浮渣经浮渣池与沉淀池的污泥浓缩，投放阳离子聚丙烯酰胺20-60 mg/L，干化回收；

其中重金属捕捉剂制备：向反应釜投加1320千克无离子水，开启搅拌，速度80-120r/min，室温下依次加入400千克氢氧化钠，380千克聚乙烯亚胺，然后打开冷却水系统，控制反应釜温度控制在25℃以下，缓慢滴加1008千克二硫化碳，滴加时间控制在2小时以内；全部滴加完毕后，控制温度30±2℃，搅拌3-4小时，后冷却至室温，得到橘红色粘稠液体的重金属捕捉剂。

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