CN106007118A - 重金属污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重金属污水处理方法，以聚合硫酸硅铝铁、聚丙烯酰胺、三聚磷酸铝、石油醚、十八烷基二甲基、硫酸锰、羟基乙叉二膦酸、褐藻提取物、明矾、特丁基对苯二酚、吡咯烷酮、噻苯咪唑、乙萘酚为配方的复合污水处理剂与污水搅拌反应，经过超声处理，离子交换柱过柱洗脱，絮凝剂搅拌絮凝沉淀，絮凝上清液过柱吸附树脂，膜过滤器过滤处理，灭菌处理，得到排放标准的处理水。该方法对污水中的重金属去除效率高，工艺简单易行，可操作性强，且对环境无污染，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种重金属污水处理方法。
背景技术
水是生命之源，是自然界最宝贵的资源。水资源的保护、利用和处理是当今世界上最热门的话题之一，因此，国际上有关水质和水处理技术的研究工作发展很快，来自工业废水和生活废水的污染也是国家面临的重大问题。我国是世界上水资源缺乏的国家之一，水质和水处理技术的开发有很大的发展，对环境保护、节水护水做出了很大的贡献，但是现阶段的污水处理技术和发达国家相比仍然有较大的差距。当前国内水处理技术和水处理市场仍被庞杂的有害的方案及方法所充斥。所以优质、高效、价廉、安全、无毒的水处理方法的研究和开发与应用是当今世界各国共同关注的大课题。
重金属是工业生产中使用频率较高的材料，在一些合金材料的加工过程中，也会产生重金属含量超标的污水。例如Pb、Zn、Cu等金属含量在一些行业的污水中的含量很高，远远超出了国家规定的排放标准。所以降低这些重金属废水中的重金属含量具有非常大的意义。常规的重金属污水的处理方法很多，但是对重金属含量的降低效果却不佳，有的工艺复杂，效果甚微，成本过高，操作繁琐等。所以目前研究开发出一种简便有效的重金属污水的处理方法显得尤为重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种重金属污水处理方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到了新型改良的重金属污水处理方法，其重金属去除效率高，工艺简单易行，可操作性强，且对环境无污染，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
重金属污水处理方法，包括以下步骤：
（1）配制复合污水处理剂，具体配方为：聚合硫酸硅铝铁3-10份、聚丙烯酰胺5-10份、三聚磷酸铝5-12份、石油醚7-12份、十八烷基二甲基5-11份、硫酸锰3-9份、羟基乙叉二膦酸6-10份、褐藻提取物10-20份、明矾2-7份、特丁基对苯二酚6-11份、吡咯烷酮5-9份、噻苯咪唑4-8份、乙萘酚5-9份；
（2）向重金属污水中加入质量比为0.8%的复合污水处理剂，机械搅拌20-30分钟，得到经预处理的重金属污水；
（3）将所得的经预处理的重金属污水进行超声处理，超声功率为1500-1700w，超声时间为50-60min，然后静置30分钟，经过滤处理，得到污水澄清液；
（4）将污水澄清液通过D113阳离子交换树脂，上样量与树脂质量比为7:1，上样流速为0.5BV/h-0.8BV/h，然后再通过D401螯合型离子交换树脂，上样量与树脂质量比为9:1，上样流速为1.2BV/h-1.5BV/h；
（5）向经过树脂吸附的污水澄清液中加入质量比为0.5%的絮凝剂，机械搅拌15-30分钟，然后静置3-4小时，其中絮凝剂的组成为：聚合氯化铝8-10份、硫酸铁8-10份、聚丙烯酸钠5-7份、木质磺酸盐3-5份、粘多糖2-5份、儿茶素1-3份；
（6）将经絮凝沉淀所得的上清液通过AB-8大孔吸附树脂，上样量与树脂质量比为5:1，上样流速为0.8-1.2BV/h；
（7）经大孔树脂吸附的上清液通过膜过滤器进行过滤处理后，再经灭菌处理，得到达到排放标准的处理水。
优选地，步骤（3）超声处理的功率为1600w，超声时间为55分钟。
优选地，步骤（4）絮凝剂的组成为聚合氯化铝10份、硫酸铁8份、聚丙烯酸钠7份、木质磺酸盐5份、粘多糖3份、儿茶素2份。
优选地，步骤（7）灭菌过程采用的是污水紫外线杀菌器，紫外灯功率为500w，处理时间为60秒。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的重金属污水处理方法主要应用特制配方的复合污水处理剂与污水搅拌反应，经过超声处理，离子交换柱过柱洗脱，絮凝剂搅拌絮凝沉淀，絮凝上清液过柱吸附树脂，膜过滤器过滤处理，灭菌处理，得到排放标准的处理水。用于上述优化工艺的污水处理方法得到的处理水，重金属去除效率高，工艺简单易行，可操作性强，且对环境无污染，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
（2）本发明的重金属污水处理方法所用处理剂原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）配制复合污水处理剂，具体配方为：聚合硫酸硅铝铁3份、聚丙烯酰胺5份、三聚磷酸铝5份、石油醚7份、十八烷基二甲基5份、硫酸锰3份、羟基乙叉二膦酸6份、褐藻提取物10份、明矾2份、特丁基对苯二酚6份、吡咯烷酮5份、噻苯咪唑4份、乙萘酚5份；
（2）向重金属污水中加入质量比为0.8%的复合污水处理剂，机械搅拌20分钟，得到经预处理的重金属污水；
（3）将所得的经预处理的重金属污水进行超声处理，超声功率为1600w，超声时间为55min，然后静置30分钟，经过滤处理，得到污水澄清液；
（4）将污水澄清液通过D113阳离子交换树脂，上样量与树脂质量比为7:1，上样流速为0.5BV/h，然后再通过D401螯合型离子交换树脂，上样量与树脂质量比为9:1，上样流速为1.2BV/h；
（5）向经过树脂吸附的污水澄清液中加入质量比为0.5%的絮凝剂，机械搅拌15分钟，然后静置3小时，其中絮凝剂的组成为：聚合氯化铝10份、硫酸铁8份、聚丙烯酸钠7份、木质磺酸盐5份、粘多糖3份、儿茶素2份；
（6）将经絮凝沉淀所得的上清液通过AB-8大孔吸附树脂，上样量与树脂质量比为5:1，上样流速为0.8BV/h；
（7）经大孔树脂吸附的上清液通过膜过滤器进行过滤处理后，再经污水紫外线杀菌器灭菌处理，得到达到排放标准的处理水，紫外灯功率为500w，处理时间为60秒。
经该处理方法处理后排放的处理水各项指标测试结果如表1所示。
实施例2
（1）配制复合污水处理剂，具体配方为：聚合硫酸硅铝铁5份、聚丙烯酰胺6份、三聚磷酸铝7份、石油醚9份、十八烷基二甲基6份、硫酸锰3-9份、羟基乙叉二膦酸7份、褐藻提取物12份、明矾4份、特丁基对苯二酚8份、吡咯烷酮6份、噻苯咪唑5份、乙萘酚6份；
（2）向重金属污水中加入质量比为0.8%的复合污水处理剂，机械搅拌23分钟，得到经预处理的重金属污水；
（3）将所得的经预处理的重金属污水进行超声处理，超声功率为1600w，超声时间为55min，然后静置30分钟，经过滤处理，得到污水澄清液；
（4）将污水澄清液通过D113阳离子交换树脂，上样量与树脂质量比为7:1，上样流速为0.6BV/h，然后再通过D401螯合型离子交换树脂，上样量与树脂质量比为9:1，上样流速为1.3BV/h；
（5）向经过树脂吸附的污水澄清液中加入质量比为0.5%的絮凝剂，机械搅拌20分钟，然后静置3.3小时，其中絮凝剂的组成为：聚合氯化铝10份、硫酸铁8份、聚丙烯酸钠7份、木质磺酸盐5份、粘多糖3份、儿茶素2份；
（6）将经絮凝沉淀所得的上清液通过AB-8大孔吸附树脂，上样量与树脂质量比为5:1，上样流速为0.9BV/h；
（7）经大孔树脂吸附的上清液通过膜过滤器进行过滤处理后，再经污水紫外线杀菌器灭菌处理，得到达到排放标准的处理水，紫外灯功率为500w，处理时间为60秒。
经该处理方法处理后排放的处理水各项指标测试结果如表1所示。
实施例3
（1）配制复合污水处理剂，具体配方为：聚合硫酸硅铝铁8份、聚丙烯酰胺9份、三聚磷酸铝11份、石油醚9份、十八烷基二甲基10份、硫酸锰7份、羟基乙叉二膦酸9份、褐藻提取物16份、明矾5份、特丁基对苯二酚9份、吡咯烷酮8份、噻苯咪唑7份、乙萘酚8份；
（2）向重金属污水中加入质量比为0.8%的复合污水处理剂，机械搅拌27分钟，得到经预处理的重金属污水；
（3）将所得的经预处理的重金属污水进行超声处理，超声功率为1600w，超声时间为55min，然后静置30分钟，经过滤处理，得到污水澄清液；
（4）将污水澄清液通过D113阳离子交换树脂，上样量与树脂质量比为7:1，上样流速为0.7BV/h，然后再通过D401螯合型离子交换树脂，上样量与树脂质量比为9:1，上样流速为1.4BV/h；
（5）向经过树脂吸附的污水澄清液中加入质量比为0.5%的絮凝剂，机械搅拌25分钟，然后静置3.6小时，其中絮凝剂的组成为：聚合氯化铝10份、硫酸铁8份、聚丙烯酸钠7份、木质磺酸盐5份、粘多糖3份、儿茶素2份；
（6）将经絮凝沉淀所得的上清液通过AB-8大孔吸附树脂，上样量与树脂质量比为5:1，上样流速为1.1BV/h；
（7）经大孔树脂吸附的上清液通过膜过滤器进行过滤处理后，再经污水紫外线杀菌器灭菌处理，得到达到排放标准的处理水，紫外灯功率为500w，处理时间为60秒。
经该处理方法处理后排放的处理水各项指标测试结果如表1所示。
实施例4
（1）配制复合污水处理剂，具体配方为：聚合硫酸硅铝铁10份、聚丙烯酰胺10份、三聚磷酸铝12份、石油醚12份、十八烷基二甲基11份、硫酸锰9份、羟基乙叉二膦酸10份、褐藻提取物20份、明矾7份、特丁基对苯二酚11份、吡咯烷酮9份、噻苯咪唑8份、乙萘酚9份；
（2）向重金属污水中加入质量比为0.8%的复合污水处理剂，机械搅拌30分钟，得到经预处理的重金属污水；
（3）将所得的经预处理的重金属污水进行超声处理，超声功率为1600w，超声时间为55min，然后静置30分钟，经过滤处理，得到污水澄清液；
（4）将污水澄清液通过D113阳离子交换树脂，上样量与树脂质量比为7:1，上样流速为0.8BV/h，然后再通过D401螯合型离子交换树脂，上样量与树脂质量比为9:1，上样流速为1.5BV/h；
（5）向经过树脂吸附的污水澄清液中加入质量比为0.5%的絮凝剂，机械搅拌30分钟，然后静置4小时，其中絮凝剂的组成为：聚合氯化铝10份、硫酸铁8份、聚丙烯酸钠7份、木质磺酸盐5份、粘多糖3份、儿茶素2份；
（6）将经絮凝沉淀所得的上清液通过AB-8大孔吸附树脂，上样量与树脂质量比为5:1，上样流速为1.2BV/h；
（7）经大孔树脂吸附的上清液通过膜过滤器进行过滤处理后，再经污水紫外线杀菌器灭菌处理，得到达到排放标准的处理水，紫外灯功率为500w，处理时间为60秒。
经该处理方法处理后排放的处理水各项指标测试结果如表1所示。
对比例1
（1）配制复合污水处理剂，具体配方为：聚丙烯酰胺5份、三聚磷酸铝5份、石油醚7份、硫酸锰3份、羟基乙叉二膦酸6份、褐藻提取物10份、明矾2份、特丁基对苯二酚6份、吡咯烷酮5份、噻苯咪唑4份、乙萘酚5份；
（2）向重金属污水中加入质量比为0.8%的复合污水处理剂，机械搅拌20分钟，得到经预处理的重金属污水；
（3）将所得的经预处理的重金属污水进行超声处理，超声功率为1600w，超声时间为55min，然后静置30分钟，经过滤处理，得到污水澄清液；
（4）将污水澄清液通过D113阳离子交换树脂，上样量与树脂质量比为7:1，上样流速为0.5BV/h，然后再通过D401螯合型离子交换树脂，上样量与树脂质量比为9:1，上样流速为1.2BV/h；
（5）向经过树脂吸附的污水澄清液中加入质量比为0.5%的絮凝剂，机械搅拌15分钟，然后静置3小时，其中絮凝剂的组成为：聚合氯化铝10份、硫酸铁8份、聚丙烯酸钠7份、木质磺酸盐5份、粘多糖3份、儿茶素2份；
（6）将经絮凝沉淀所得的上清液通过AB-8大孔吸附树脂，上样量与树脂质量比为5:1，上样流速为0.8BV/h；
（7）经大孔树脂吸附的上清液通过膜过滤器进行过滤处理后，再经污水紫外线杀菌器灭菌处理，得到达到排放标准的处理水，紫外灯功率为500w，处理时间为60秒。
经该处理方法处理后排放的处理水各项指标测试结果如表1所示。
对比例2
（1）配制复合污水处理剂，具体配方为：聚合硫酸硅铝铁10份、石油醚12份、十八烷基二甲基11份、硫酸锰9份、羟基乙叉二膦酸10份、特丁基对苯二酚11份、吡咯烷酮9份、噻苯咪唑8份、乙萘酚9份；
（2）向重金属污水中加入质量比为0.8%的复合污水处理剂，机械搅拌30分钟，得到经预处理的重金属污水；
（3）将所得的经预处理的重金属污水进行超声处理，超声功率为1600w，超声时间为55min，然后静置30分钟，经过滤处理，得到污水澄清液；
（4）将污水澄清液通过D113阳离子交换树脂，上样量与树脂质量比为7:1，上样流速为0.8BV/h，然后再通过D401螯合型离子交换树脂，上样量与树脂质量比为9:1，上样流速为1.5BV/h；
（5）向经过树脂吸附的污水澄清液中加入质量比为0.5%的絮凝剂，机械搅拌30分钟，然后静置4小时，其中絮凝剂的组成为：聚合氯化铝10份、硫酸铁8份、聚丙烯酸钠7份、木质磺酸盐5份、粘多糖3份、儿茶素2份；
（6）将经絮凝沉淀所得的上清液通过AB-8大孔吸附树脂，上样量与树脂质量比为5:1，上样流速为1.2BV/h；
（7）经大孔树脂吸附的上清液通过膜过滤器进行过滤处理后，再经污水紫外线杀菌器灭菌处理，得到达到排放标准的处理水，紫外灯功率为500w，处理时间为60秒。
经该处理方法处理后排放的处理水各项指标测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2排放的处理水分别进行悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、Pb、Zn、Cu这几项指标测试。
表1
| 悬浮物（SS，mg/L） | 化学需氧量（COD） | 生化需氧量（BOD） | Pb(mg/L) | Zn(mg/L) | Cu(mg/L) | |
| 实施例1 | 23.39 | 102.22 | 29.14 | 12 | 20 | 29 |
| 实施例2 | 24.40 | 107.41 | 28.10 | 13 | 19 | 30 |
| 实施例3 | 24.15 | 99.96 | 31.56 | 11 | 21 | 31 |
| 实施例4 | 24.65 | 111.02 | 29.48 | 12 | 18 | 28 |
| 对比例1 | 99.81 | 222.92 | 62.09 | 119 | 210 | 308 |
| 对比例2 | 103.65 | 232.58 | 66.95 | 125 | 225 | 305 |
本发明的重金属污水处理方法主要应用特制配方的复合污水处理剂与污水搅拌反应，经过超声处理，离子交换柱过柱洗脱，絮凝剂搅拌絮凝沉淀，絮凝上清液过柱吸附树脂，膜过滤器过滤处理，灭菌处理，得到排放标准的处理水。用于上述优化工艺的污水处理方法得到的处理水，重金属去除效率高，工艺简单易行，可操作性强，且对环境无污染，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的重金属污水处理方法原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1. 一种重金属污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配制复合污水处理剂，具体配方为：聚合硫酸硅铝铁3-10份、聚丙烯酰胺5-10份、三聚磷酸铝5-12份、石油醚7-12份、十八烷基二甲基5-11份、硫酸锰3-9份、羟基乙叉二膦酸6-10份、褐藻提取物10-20份、明矾2-7份、特丁基对苯二酚6-11份、吡咯烷酮5-9份、噻苯咪唑4-8份、乙萘酚5-9份；
（2）向重金属污水中加入质量比为0.8%的复合污水处理剂，机械搅拌20-30分钟，得到经预处理的重金属污水；
（3）将所得的经预处理的重金属污水进行超声处理，超声功率为1500-1700w，超声时间为50-60min，然后静置30分钟，经过滤处理，得到污水澄清液；
（4）将污水澄清液通过D113阳离子交换树脂，上样量与树脂质量比为7:1，上样流速为0.5BV/h-0.8BV/h，然后再通过D401螯合型离子交换树脂，上样量与树脂质量比为9:1，上样流速为1.2BV/h-1.5BV/h；
（5）向经过树脂吸附的污水澄清液中加入质量比为0.5%的絮凝剂，机械搅拌15-30分钟，然后静置3-4小时，其中絮凝剂的组成为：聚合氯化铝8-10份、硫酸铁8-10份、聚丙烯酸钠5-7份、木质磺酸盐3-5份、粘多糖2-5份、儿茶素1-3份；
（6）将经絮凝沉淀所得的上清液通过AB-8大孔吸附树脂，上样量与树脂质量比为5:1，上样流速为0.8-1.2BV/h；
（7）经大孔树脂吸附的上清液通过膜过滤器进行过滤处理后，再经灭菌处理，得到达到排放标准的处理水。
2.根据权利要求1所述的重金属污水处理方法，其特征在于：步骤（3）超声处理的功率为1600w，超声时间为55分钟。
3.根据权利要求1所述的重金属污水处理方法，其特征在于：步骤（4）絮凝剂的组成为聚合氯化铝10份、硫酸铁8份、聚丙烯酸钠7份、木质磺酸盐5份、粘多糖3份、儿茶素2份。
4.根据权利要求1所述的重金属污水处理方法，其特征在于：步骤（7）灭菌过程采用的是污水紫外线杀菌器，紫外灯功率为500w，处理时间为60秒。
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