CN106242111A - 一种用于处理含汞污水的净化剂及废水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于处理含汞污水的净化剂及废水处理方法，以骨胶、乙二胺四乙酸二钠、羟基磷灰石、海藻酸钠、苏木粉、聚合硅酸铝铁、叔丁基过氧化氢、四甲基乙二胺、安息香、硫酸二甲酯所组成的混合物作为净化剂，配合以硅藻土、聚乙二醇辛基苯基醚、聚合氯化铝钙、生石膏、柠檬酸为组成成分的絮凝剂，辅以深度氧化、絮凝、超声、树脂吸附、过滤、杀菌、膜分离等工艺，有效降低了含汞污水中的汞含量、有机质含量、COD值，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。

Description

一种用于处理含汞污水的净化剂及废水处理方法
技术领域
本发明涉及工业废水的处理方法，特别涉及一种用于处理含汞污水的净化剂及废水处理方法。
背景技术
在有色金属中，汞是一种稀有的金属，只有很少的部分富集于可以开采的矿床中。我国的汞储量很大，是世界上主要产汞国之一，汞具有比重大、熔点低、沸点高、导电性能好及均匀的膨胀系数等特点，使其在工业、农业、科学技术、交通运输、医药卫生及国防等领域中得到广泛应用。每年全球散失于环境中的汞以“废气、废渣、废水”三种途径污染环境，其中以含汞废水的危害最大。含汞废水主要来源于有色金属冶炼业、氯碱工业、电子工业等行业。汞及其化合物都是有毒物质，其排入水体中会经过物理、化学、生物等作用形成各种形态的汞，甚至会转化成毒性很大的甲基类化合物，造成了极大的水环境污染，并严重危害着人类健康。
废水中汞的去除方法主要有化学沉淀法、金属还原法、活性炭吸附法、 离子交换法、过滤法、电解法、羊毛吸收法、微生物法等。其中，化学沉淀法是应用十分普遍的一种除汞方法，适用于不同浓度、不同种类的汞盐，尤其适用于含汞浓度较高的工业废水。化学沉淀法处理含汞废水通常是在废水中加入石灰或硫化盐，使汞转化为氢氧化 汞或硫化汞沉淀物而被除去。由于含汞废水一般为酸性废水，需投加大量的石灰使废水的pH值处于碱性条件下，才能生成沉淀物。此外，含汞废水中常含有一些与汞结合能力较强的配位剂，如EDTA、CN-等，提高了汞的 溶解度，使汞以稳定的溶解态存在于水中，在用化学沉淀法处理前还需加入一定量的破络剂，由此又增加了处理费用。
因此，急需开发一种有别于化学沉淀法的含汞废水处理方法，以及配合该方法的专用净化剂，通过改变化学沉淀法中必须调节pH到碱性以及需要添加破络剂的传统处理方式，可以达到将废水中的汞、有机质等成分进行最大程度的去除，同时降低COD浓度，使其达到无公害化排放的要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于处理含汞污水的净化剂及废水处理方法，通过采用特定成分组合的净化剂和絮凝剂，配合相应的深度氧化、絮凝、超声、树脂吸附、过滤、杀菌、膜分离等处理方法，有效降低了含汞污水中的汞含量、有机质含量、COD值，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：
一种用于处理含汞污水的净化剂，由下列重量份的原料组成：骨胶25-35份、乙二胺四乙酸二钠20-30份、羟基磷灰石20-30份、海藻酸钠15-25份、苏木粉12-18份、聚合硅酸铝铁10-15份、叔丁基过氧化氢8-12份、四甲基乙二胺7-10份、安息香5-8份、硫酸二甲酯2-5份。
同时提供了一种含汞污水的处理方法，包括以下步骤：
1）向废水中加入碱性白泥，在35-70℃下搅拌反应20-50分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂的原料组成为：骨胶25-35份、乙二胺四乙酸二钠20-30份、羟基磷灰石20-30份、海藻酸钠15-25份、苏木粉12-18份、聚合硅酸铝铁10-15份、叔丁基过氧化氢8-12份、四甲基乙二胺7-10份、安息香5-8份、硫酸二甲酯2-5份，以15-30转/分钟的转速搅拌30-50分钟，静置3-4小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到5-6，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，反应30分钟，絮凝剂的加入量为25mg/L-30mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1300w-1400w，超声时间为30-50分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.5BV/h -1.8BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
优选地，所述的絮凝剂组成为：硅藻土15-25份、聚乙二醇辛基苯基醚10-20份、聚合氯化铝钙10-20份、生石膏5-15份、柠檬酸8-10份。
优选地，所述超声波处理的功率为1350W，超声时间为40分钟。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的用于处理含汞污水的净化剂以骨胶、乙二胺四乙酸二钠、羟基磷灰石、海藻酸钠、苏木粉、聚合硅酸铝铁、叔丁基过氧化氢、四甲基乙二胺、安息香、硫酸二甲酯为组成成分，配合以硅藻土、聚乙二醇辛基苯基醚、聚合氯化铝钙、生石膏、柠檬酸为组成成分的絮凝剂，辅以深度氧化、絮凝、超声、树脂吸附、过滤、杀菌、膜分离等工艺，有效降低了含汞污水中的汞含量、有机质含量、COD值，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。
（2）本发明的净化剂、絮凝剂所选原料廉价且污水处理工艺简单，适于大规模工业化处理，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）向废水中加入碱性白泥，在35℃下搅拌反应20分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂的原料组成为：骨胶25份、乙二胺四乙酸二钠20份、羟基磷灰石20份、海藻酸钠15份、苏木粉12份、聚合硅酸铝铁10份、叔丁基过氧化氢8份、四甲基乙二胺7份、安息香5份、硫酸二甲酯2份，以15转/分钟的转速搅拌30分钟，静置3小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到5，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，絮凝剂组成为：硅藻土15份、聚乙二醇辛基苯基醚10份、聚合氯化铝钙10份、生石膏5份、柠檬酸8份，反应30分钟，絮凝剂的加入量为25mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1350w，超声时间为40分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.5BV/；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
净化水的各项指标测试结果如表1所示。
实施例2
1）向废水中加入碱性白泥，在50℃下搅拌反应35分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂的原料组成为：骨胶30份、乙二胺四乙酸二钠25份、羟基磷灰石25份、海藻酸钠20份、苏木粉15份、聚合硅酸铝铁13份、叔丁基过氧化氢10份、四甲基乙二胺9份、安息香6份、硫酸二甲酯4份，以25转/分钟的转速搅拌40分钟，静置3.5小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到5.5，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，絮凝剂组成为：硅藻土20份、聚乙二醇辛基苯基醚15份、聚合氯化铝钙15份、生石膏10份、柠檬酸9份，反应30分钟，絮凝剂的加入量为28mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1350w，超声时间为40分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.7BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
净化水的各项指标测试结果如表1所示。
实施例3
1）向废水中加入碱性白泥，在70℃下搅拌反应50分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂的原料组成为：骨胶35份、乙二胺四乙酸二钠30份、羟基磷灰石30份、海藻酸钠25份、苏木粉18份、聚合硅酸铝铁15份、叔丁基过氧化氢12份、四甲基乙二胺10份、安息香8份、硫酸二甲酯5份，以30转/分钟的转速搅拌50分钟，静置4小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到6，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，絮凝剂组成为：硅藻土25份、聚乙二醇辛基苯基醚20份、聚合氯化铝钙20份、生石膏15份、柠檬酸10份，反应30分钟，絮凝剂的加入量为30mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1350w，超声时间为40分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.8BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
净化水的各项指标测试结果如表1所示。
实施例4
1）向废水中加入碱性白泥，在70℃下搅拌反应50分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂的原料组成为：骨胶25份、乙二胺四乙酸二钠30份、羟基磷灰石20份、海藻酸钠25份、苏木粉12份、聚合硅酸铝铁15份、叔丁基过氧化氢8份、四甲基乙二胺10份、安息香5份、硫酸二甲酯5份，以15转/分钟的转速搅拌50分钟，静置3小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到6，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，絮凝剂组成为：硅藻土15份、聚乙二醇辛基苯基醚20份、聚合氯化铝钙10份、生石膏15份、柠檬酸8份，反应30分钟，絮凝剂的加入量为30mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1350w，超声时间为40分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.5BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
净化水的各项指标测试结果如表1所示。
对比例1
1）向废水中加入碱性白泥，在35℃下搅拌反应20分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂的原料组成为：骨胶25份、乙二胺四乙酸二钠20份、羟基磷灰石20份、海藻酸钠15份、聚合硅酸铝铁10份、叔丁基过氧化氢8份、四甲基乙二胺7份、硫酸二甲酯2份，以15转/分钟的转速搅拌30分钟，静置3小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到5，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，絮凝剂组成为：硅藻土15份、聚乙二醇辛基苯基醚10份、聚合氯化铝钙10份、生石膏5份，反应30分钟，絮凝剂的加入量为25mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1350w，超声时间为40分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.5BV/；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
净化水的各项指标测试结果如表1所示。
对比例2
1）向废水中加入碱性白泥，在70℃下搅拌反应50分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂的原料组成为：骨胶35份、乙二胺四乙酸二钠30份、羟基磷灰石30份、苏木粉18份、叔丁基过氧化氢12份、四甲基乙二胺10份、安息香8份、硫酸二甲酯5份，以30转/分钟的转速搅拌50分钟，静置4小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到6，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，絮凝剂组成为：硅藻土25份、聚合氯化铝钙20份、生石膏15份、柠檬酸10份，反应30分钟，絮凝剂的加入量为30mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1350w，超声时间为40分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.8BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
净化水的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的净水分别进行水质测试。
表1
本发明的用于处理含汞污水的净化剂以骨胶、乙二胺四乙酸二钠、羟基磷灰石、海藻酸钠、苏木粉、聚合硅酸铝铁、叔丁基过氧化氢、四甲基乙二胺、安息香、硫酸二甲酯所组成的混合物作为净化剂，配合以硅藻土、聚乙二醇辛基苯基醚、聚合氯化铝钙、生石膏、柠檬酸为组成成分的絮凝剂，辅以深度氧化、絮凝、超声、树脂吸附、过滤、杀菌、膜分离等工艺，有效降低了含汞污水中的汞含量、有机质含量、COD值，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。同时，本发明的净化剂、絮凝剂所选原料廉价且污水处理工艺简单，适于大规模工业化处理，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)

1.一种用于处理含汞污水的净化剂，其特征在于：由下列重量份的原料组成：骨胶25-35份、乙二胺四乙酸二钠20-30份、羟基磷灰石20-30份、海藻酸钠15-25份、苏木粉12-18份、聚合硅酸铝铁10-15份、叔丁基过氧化氢8-12份、四甲基乙二胺7-10份、安息香5-8份、硫酸二甲酯2-5份。
2.一种含汞污水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）向废水中加入碱性白泥，在35-70℃下搅拌反应20-50分钟，静置沉淀后进行过滤，随后按35mg/L的量加入净化剂，净化剂的原料组成为：骨胶25-35份、乙二胺四乙酸二钠20-30份、羟基磷灰石20-30份、海藻酸钠15-25份、苏木粉12-18份、聚合硅酸铝铁10-15份、叔丁基过氧化氢8-12份、四甲基乙二胺7-10份、安息香5-8份、硫酸二甲酯2-5份，以15-30转/分钟的转速搅拌30-50分钟，静置3-4小时，废水分层为上清液和固态沉淀；
2）将上清液送入深度氧化塔中，调节上清液的pH 到5-6，均匀曝气，加入氧化剂，进行深度氧化，实时测定水质指标，待水中重金属浓度小于2.5mg/L，氰化物浓度小于3.0mg/L，COD在100~150mg/L时，结束反应；
3）将经深度氧化的上清液导入反应池中，加入絮凝剂，反应30分钟，絮凝剂的加入量为25mg/L-30mg/L；随后进行超声波处理，超声功率为1300w-1400w，超声时间为30-50分钟；超声结束后，进行静置澄清，去掉底层沉淀，获得净化上清液；
4）再使净化上清液通过SP207大孔吸附树脂，上样量与SP207大孔吸附树脂重量比为5:1，上样流速为1.5BV/h -1.8BV/h；
5）经树脂吸附处理后的净化上清液通过浅层砂过滤器，过滤出水进入消毒池，加入十二烷基二甲基苄基溴化铵进行杀菌，添加剂量为60mg/L；
6）将经杀菌处理后的净化上清液通入膜分离系统，除去其中的可溶性无机盐，得到可达标排放的净化水。
3.根据权利要求2所述的一种含汞污水的处理方法，其特征在于：所述的絮凝剂组成为：硅藻土15-25份、聚乙二醇辛基苯基醚10-20份、聚合氯化铝钙10-20份、生石膏5-15份、柠檬酸8-10份。
4.根据权利要求2所述的一种含汞污水的处理方法，其特征在于：所述超声波处理的功率为1350W，超声时间为40分钟。
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