CN105668933B - 一种含锑电镀废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含锑电镀废水的处理方法，废水依次经过集水井、粗格栅、一次沉淀池、pH值调节池、壳聚糖‑生物催化吸附净化系统、曝气池、生物除磷池、二次沉淀池、净水池处理。本发明创造性的利用了附着有壳聚糖与鼠尾藻的滚动吸附刷为选择性接触反应介质，当废水中的锑离子与滚动吸附刷充分接触时，壳聚糖与鼠尾藻分子链上的羟基、羧基、酰胺基会选择性的与锑离子发生络合反应，使废水中的锑被鼠尾藻高效吸附，通过固定刷将吸附反应后的鼠尾藻残渣刷除并使之自然沉降，逐渐形成污泥物质，从而使废水中的锑离子得以去除。同时，本系统所使用的物料——壳聚糖与鼠尾藻均为成本低廉，容易获得的物质。

Description

一种含锑电镀废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种含锑电镀废水的处理方法，属于环境保护中的废水处理领域。
背景技术
近年来，锑在有色金属行业有着广泛的应用，工厂排出的含锑废水是水体锑污染的主要污染源。比如冶炼、印刷、陶瓷、铅酸电池、阻燃剂、选矿、洗矿等行业排放的废水锑含量非常高，对水体污染尤为严重。在电镀工业中，锑氧化物经常作为钛电极的基层涂覆材料，随着电镀的进行，锑元素会逐步进水废水中。大量的锑进入体内，会对呼吸道、消化道、匍匐、肺、肝产生刺激和破坏，并能诱发癌症，对人体健康危害巨大。因此，含锑废水的有效处理刻不容缓，开发高效经济的含锑废水的处理研究，具有重大的社会、经济和环境意义。
目前常用的去除含锑废水的处理方法有化学沉淀法、电解法、吸附法、离子交换法。(1)化学沉淀法是通过向含锑废水中先加入硫化钠，使锑沉淀出来，然后加入聚合硫酸铁，生成硫化铁和氢氧化铁，利用他们的凝聚和共沉淀作用到达去除废水中锑的目的。虽然具有工艺简单、操作方便、经济实用等诸多优点，但其沉淀渣难以处理，会造成二次污染。(2)电解法是采用铂族氧化物或PbO2作阳极，以破坏氰化物，然后将锑离子在pH＝11的条件下絮凝、沉淀、过滤进行去除锑的，该方法能耗大，因此在含锑废水的处理上未能得到普遍应用。(3)吸附法是利用多孔性固体物质，使废水中的锑+吸附在固体吸附剂表面而除去的一种方法。该方法对含锑废水适用范围广，不会造成二次污染，但吸附剂对锑离子的吸附选择性并不高。(4)离子交换法虽然操作工艺简单、易于再生、除锑效果好。但该法受树脂的吸附容量限制，适用于处理含锑浓度低的废水，且树脂易于中毒，处理成本偏高。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种含锑电镀废水的处理方法，含锑电镀废水通过废水管线进入集水井，在此进行集中收集和初步稳定调节，集水井的出口通过废水管线连接粗格栅，在此去除工业废水中的大直径固体物质，粗格栅的出口通过废水管线连接一次沉淀池，在此进一步去除废水中的不溶物质，一次沉淀池的出口通过废水管线连接pH值调节池，pH值调节池出水的pH值范围约为6.0 ~8.0，以满足壳聚糖-生物催化吸附净化系统的入水pH值要求，pH值调节池的出口通过废水管线连接壳聚糖-生物催化吸附净化系统，壳聚糖-生物催化吸附净化系统排出的污泥物质外运处理，同时，壳聚糖-生物催化吸附净化系统的出口通过废水管线连接曝气池，在此通过好氧曝气过程，使废水中的各种含磷物质均转化为正磷酸盐，曝气池的出口通过废水管线连接生物除磷池，其作用是通过生物活性反应过程将废水中的正磷酸盐分解转化去除，生物除磷池的出口通过废水管线连接二次沉淀池，在此将废水中的剩余不溶物质全部除去，二次沉淀池的出口通过废水管线连接净水池，净水池的出口通过废水管线将经过处理后的净化出水外排；其中，壳聚糖-生物催化吸附净化系统的池体采用强化玻璃钢材质，池体左侧下方装有进水阀门和伸缩推泥器，右侧上方装有出水阀门，右侧下方设有污泥排口，池体上部装有轻钢支架，其上固定有3组共9支雾化喷头，池体中部固定有3套滚动吸附刷，每套滚动吸附刷左侧各安装有1支固定刷，与滚动吸附刷贴合；经过pH值调节处理后的工业废水通过壳聚糖-生物催化吸附净化系统左侧下方的进水阀门进入净化系统，位于池体中部的3套滚动吸附刷开始顺时针滚动，其上附着的壳聚糖和鼠尾藻与废水中的锑离子充分接触，通过壳聚糖与鼠尾藻分子链上的羟基、羧基、酰胺基选择性的与锑离子发生的络合反应，使废水中的锑被鼠尾藻高效吸附，之后由固定刷将吸附反应后的鼠尾藻残渣刷除并使之自然沉降至池底部，逐渐形成污泥物质，后由伸缩推泥器推动，经污泥排口排出池体，同时经固定刷刷除干净的滚动刷毛继续做顺时针运动至水面以上，由雾化喷头重新喷涂壳聚糖-鼠尾藻混合液，使滚动吸附刷得以再生，再次经顺时针运动路径进入水中，开始新的吸附反应过程。
其壳聚糖-生物催化吸附净化系统，其池体有效容积为245m3，其滚动吸附刷刷长3.5m，刷毛长10cm，其驱动电机的工作电压为380V，旋转周期为180s。
其壳聚糖-生物催化吸附净化系统，其壳聚糖-鼠尾藻混合液中，壳聚糖和鼠尾藻的质量浓度分别为60.0mg/L和4.5g/L。
本发明的优点在于：
（1）本发明摆脱了现有的含锑电镀废水处理的固有技术路线，创造性的利用了鼠尾藻与壳聚糖对金属离子，尤其是锑离子的选择吸附特性，通过鼠尾藻与壳聚糖分子链上的羟基、羧基、酰胺基与废水中的锑离子发生高效的络合反应，能够针对含锑废水发挥出显著的吸附净化功效，其锑离子去除效率可达99.5%。
（2）与现有的处理含锑废水的方法相比，本系统的最佳适用pH值范围较广，只需简单的入水pH值调节手段，就可轻易达到系统的入水pH值要求。
（3）本发明利用了壳聚糖和鼠尾藻这两种既常见又廉价的产品，大大降低了运行中的物料成本，非常适合在沿海经济与工业较发达地区推广使用。
（4）本发明采用了壳聚糖与鼠尾藻吸附废水中锑离子的手段，不使用任何有毒化学物质，从而消除了引入新的、危害更大的污染物的风险。
附图说明
图1是本发明的设备示意图。
图中：1-集水井、2-粗格栅、3-一次沉淀池、4-pH值调节池、5-壳聚糖-生物催化吸附净化系统、6-曝气池、7-生物除磷池、8-二次沉淀池、9-净水池
图2是壳聚糖-生物催化吸附净化系统的示意图。
51-强化玻璃钢池体、52-轻钢支架、53-雾化喷头、54-滚动吸附刷、55-固定刷、56-进水阀门、57-出水阀门、58-污泥排口、59-伸缩推泥器。
具体实施方式
如图1所示的去除工业废水中重金属的处理方法，含锑电镀废水通过废水通过废水管线进入集水井1，在此进行集中收集和初步稳定调节，集水井1的出口通过废水管线连接粗格栅2，在此去除工业废水中的大直径固体物质，粗格栅2的出口通过废水管线连接一次沉淀池3，在此进一步去除废水中的不溶物质，一次沉淀池的出口3通过废水管线连接pH值调节池4，废水在此进行中和处理并进行pH值的精确调节，pH值调节池4出水的pH值范围为6.0 ~8.0，以满足壳聚糖-生物催化吸附净化系统5的入水pH值要求，pH值调节池4的出口通过废水管线连接壳聚糖-生物催化吸附净化系统5，壳聚糖-生物催化吸附净化系统5排出的污泥物质外运处理，同时，壳聚糖-生物催化吸附净化系统5的出口通过废水管线连接曝气池6，在此通过好氧曝气过程，使废水中的各种含氮物质均转化为硝酸盐氮，曝气池6的出口通过废水管线连接生物除磷池7，其作用是通过生物活性反应过程，将使废水中的各种含磷物质均转化为正磷酸盐，生物除磷池7的出口通过废水管线连接二次沉淀池8，在此将废水中的剩余不溶物质全部除去，二次沉淀池8的出口通过废水管线连接净水池9，净水池9的出口通过废水管线将经过本系统处理后的净化出水外排；其中，壳聚糖-生物催化吸附净化系统5的池体51采用强化玻璃钢材质，池体有效容积为245m3，池体左侧下方装有进水阀门56和伸缩推泥器59，右侧上方装有出水阀门57，右侧下方设有污泥排口58，池体上部装有轻钢支架52，其上固定有3组共9支雾化喷头53，池体中部固定有3套滚动吸附刷54，刷长3.5m，刷毛长10cm，其驱动电机的工作电压为380V，旋转周期为180s，每套滚动吸附刷54左侧各安装有1支固定刷55，与滚动吸附刷54贴合；经过pH值调节处理后的废水通过壳聚糖-生物催化吸附净化系统5左侧下方的进水阀门56进入净化系统，位于池体中部的3套滚动吸附刷54开始顺时针滚动，其上附着的壳聚糖和鼠尾藻与废水中的锑离子充分接触，通过壳聚糖与鼠尾藻分子链上的羟基、羧基、酰胺基选择性的与锑离子发生的络合反应，使废水中的锑被鼠尾藻高效吸附，之后由固定刷55将吸附反应后的鼠尾藻残渣刷除并使之自然沉降至池底部，逐渐形成污泥物质，后由伸缩推泥器59推动，经污泥排口58排出池体，同时，经固定刷55刷除干净的滚动刷毛继续做顺时针运动至水面以上，由雾化喷头53重新喷涂壳聚糖-鼠尾藻混合液，使滚动吸附刷54得以再生，再次经顺时针运动路径进入水中，开始新的吸附反应过程；其中pH值调节池4的作用是将经过一次沉淀的废水pH值调节至6.8~7.2，以满足壳聚糖-生物催化吸附净化系统5的入水pH值要求；其中，壳聚糖-鼠尾藻混合液中，壳聚糖和鼠尾藻的质量浓度分别为60.0mg/L和4.5g/L。
通过本系统处理后的含锑电镀废水，其锑去除效率可达99.5%。

Claims (3)

1.一种含锑电镀废水的处理方法，其特征在于，含锑电镀废水通过废水管线进入集水井，在此进行集中收集和初步稳定调节，集水井的出口通过废水管线连接粗格栅，在此去除工业废水中的大直径固体物质，粗格栅的出口通过废水管线连接一次沉淀池，在此进一步去除废水中的不溶物质，一次沉淀池的出口通过废水管线连接pH值调节池，pH值调节池出水的pH值范围为6.0 ~8.0，以满足壳聚糖-生物催化吸附净化系统的入水pH值要求，pH值调节池的出口通过废水管线连接壳聚糖-生物催化吸附净化系统，壳聚糖-生物催化吸附净化系统排出的污泥物质外运处理，同时，壳聚糖-生物催化吸附净化系统的出口通过废水管线连接曝气池，在此通过好氧曝气过程，使废水中的各种含磷物质均转化为正磷酸盐，曝气池的出口通过废水管线连接生物除磷池，其作用是通过生物活性反应过程将废水中的正磷酸盐分解转化去除，生物除磷池的出口通过废水管线连接二次沉淀池，在此将废水中的剩余不溶物质全部除去，二次沉淀池的出口通过废水管线连接净水池，净水池的出口通过废水管线将经过处理后的净化出水外排；其中，壳聚糖-生物催化吸附净化系统的池体采用强化玻璃钢材质，池体左侧下方装有进水阀门和伸缩推泥器，右侧上方装有出水阀门，右侧下方设有污泥排口，池体上部装有轻钢支架，其上固定有3组共9支雾化喷头，池体中部固定有3套滚动吸附刷，每套滚动吸附刷左侧各安装有1支固定刷，与滚动吸附刷贴合；经过pH值调节处理后的工业废水通过壳聚糖-生物催化吸附净化系统左侧下方的进水阀门进入净化系统，位于池体中部的3套滚动吸附刷开始顺时针滚动，其上附着的壳聚糖和鼠尾藻与废水中的锑离子充分接触，通过壳聚糖与鼠尾藻分子链上的羟基、羧基、酰胺基选择性的与锑离子发生的络合反应，使废水中的锑被鼠尾藻高效吸附，之后由固定刷将吸附反应后的鼠尾藻残渣刷除并使之自然沉降至池底部，逐渐形成污泥物质，后由伸缩推泥器推动，经污泥排口排出池体，同时经固定刷刷除干净的滚动刷毛继续做顺时针运动至水面以上，由雾化喷头重新喷涂壳聚糖-鼠尾藻混合液，使滚动吸附刷得以再生，再次经顺时针运动路径进入水中，开始新的吸附反应过程。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，壳聚糖-生物催化吸附净化系统的池体有效容积为245m3，其滚动吸附刷长3.5m，刷毛长10cm。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，壳聚糖-鼠尾藻混合液中，壳聚糖和鼠尾藻的质量浓度分别为60.0mg/L和4.5g/L。
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