CN107986498A - 一种沉淀-生物吸附组合脱除废水中硫离子的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废水中硫离子的脱除方法,具体地是指采用添加可溶性铅盐形成硫化铅沉淀除硫离子,残留的铅离子则采用生物吸附的方法深度吸附脱除的沉淀‑生物吸附组合脱除废水中硫离子的方法，该方法利用铅离子容易与硫离子形成难溶于水的沉淀固体（pKsp=28），通过固液分离脱除，而利用铅离子与多数生物材料容易结合而被吸附脱除的特点实现残余铅的深度净化脱除。由于采用上述技术方案，本发明的方法可以迅速地将水中的硫离子快速、高效脱除，成本低廉，适应性广泛。

Description

一种沉淀-生物吸附组合脱除废水中硫离子的方法
技术领域
本发明涉及一种废水中硫离子的脱除方法, 具体地是指采用添加可溶性铅盐形成硫化铅沉淀除硫离子,残留的铅离子则采用生物吸附的方法深度吸附脱除。
技术背景
含可溶性硫化物的废水，可产生于鞣革、选矿、造纸、纺织、橡胶、印染、炼焦、石化等行业，对环境危害很大，比如遇酸会释放出H2S剧毒气体，长期在微生物细菌的作用下能够转化生成H2SO4，对管道、建筑物及周边环境都会造成腐蚀危害。因此，废水中的硫化物应该采用妥善的方法脱除。目前的脱除方法有氧化法、絮凝法、吸附法等，皆各有优点，但是从脱除的有效性和实用性角度而言，还有很多的改进空间，效率更高、成本更低、脱除深度更大、适用性更好的新技术值得不断研发。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种效率更高、成本更低、脱除深度更大、适用性更好的沉淀-生物吸附组合脱除废水中硫离子的方法。
本发明的技术方案是：一种沉淀-生物吸附组合脱除废水中硫离子的方法，该方法利用铅离子容易与硫离子形成难溶于水的沉淀固体（pKsp=28），通过固液分离脱除，而利用铅离子与多数生物材料容易结合而被吸附脱除的特点实现残余铅的深度净化脱除。
进一步，该方法的具体步骤为：
步骤1：称取一定量的可溶性铅盐粉末，配制成铅离子浓度在0.01~1M的可溶性铅盐溶液，可溶性铅盐溶液的pH为3~5，备用；
步骤2：将步骤1配置可溶性铅盐溶液加入到含有硫离子的待处理废水中去，充分搅拌反应1~24小时后，静置沉降或添加聚丙烯酰胺絮凝剂令其迅速絮沉分离，流出上层清水到另一反应容器中，得到的絮凝物送往冶炼厂作为炼铅原料处理；
步骤3：将一定量的生物吸附材料加入到步骤2得到的清水中，搅拌反应1~24小时后过滤，将处理后清水排放。
进一步，该方法还包括步骤4：将步骤3使用后的生物吸附材料用0.1M~1M浓度的硝酸或柠檬酸浸泡解吸，恢复吸附功能的生物吸附材料又可返回到吸附工序继续使用，直至失去吸附效果，然后通过3级硝酸深度浸取其中的残留铅，水洗后作为普通生物质废弃物返作堆肥原料，令其自然降解回到大自然。
进一步，所述步骤2中可溶性铅盐溶液的添加量为以测定的水中硫离子浓度形成硫化铅反应化学计量比理论值的1.1~2倍。
进一步，所述步骤3中生物吸附材料的添加量为1-10kg/m3。
进一步，所述生物吸附材料为含有羧基、酚羟基、氨基功能团的生物吸附材料，例如皂化改性大蒜皮吸附剂、皂化改性柚子皮吸附剂等。
本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，本发明的方法可以迅速地将水中的硫离子快速、高效脱除，成本低廉，适应性广泛。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明一种沉淀-生物吸附组合脱除废水中硫离子的方法，该方法利用铅离子容易与硫离子形成难溶于水的沉淀固体（pKsp=28），通过固液分离脱除，而利用铅离子与多数生物材料容易结合而被吸附脱除的特点实现残余铅的深度净化脱除。
进一步，该方法的具体步骤为：
步骤1：称取一定量的可溶性铅盐粉末，配制成铅离子浓度在0.01~1M的可溶性铅盐溶液，可溶性铅盐溶液的pH为3，备用；
步骤2：将步骤1配置可溶性铅盐溶液加入到含有硫离子的待处理废水中去，充分搅拌反应1~24小时后，静置沉降或添加聚丙烯酰胺絮凝剂令其迅速絮沉分离，流出上层清水到另一反应容器中，得到的絮凝物送往冶炼厂作为炼铅原料处理；
步骤3：将一定量的生物吸附材料加入到步骤2得到的清水中，搅拌反应1~24小时后过滤，将处理后清水排放。
进一步，该方法还包括步骤4：将步骤3使用后的生物吸附材料用0.1M~1M浓度的硝酸或柠檬酸浸泡解吸，恢复吸附功能的生物吸附材料又可返回到吸附工序继续使用，直至失去吸附效果，然后通过3级硝酸深度浸取其中的残留铅，水洗后作为普通生物质废弃物返作堆肥原料，令其自然降解回到大自然。
进一步，所述步骤2中可溶性铅盐溶液的添加量为以测定的水中硫离子浓度形成硫化铅反应化学计量比理论值的1.1~2倍。
进一步，所述步骤3中生物吸附材料的添加量为1-10kg/m3。
进一步，所述生物吸附材料为含有羧基、酚羟基、氨基功能团的皂化改性大蒜皮吸附剂、皂化改性柚子皮吸附剂等。
实施例1
革厂废水，先初步滤除其中的固体颗粒物，取样测得其中含有S2- 346mg/L，以及其他杂质如钾、钠、钙、硫酸根、染料等，取该废水50升，将其pH调节到5.5，然后搅拌情况下缓缓加入浓度为200g-Pb2+/L的醋酸铅溶液650毫升，然后搅拌2小时后，水中残留S2- 浓度为0.8mg/L，过滤分离出硫化铅沉淀物，烘干，作为炼铅原料处理；滤液中加入200g皂化改性大蒜皮吸附剂，搅拌反应1小时，过滤出吸附剂颗粒，用0.5M硝酸200毫升浸泡0.5小时，即可得到浓缩的含铅浓度为90g/L的浓液，蒸发结晶得到硝酸铅晶体；而解吸后大蒜皮吸附材料，经过水洗后又返回吸附，经过大约60次的反复吸附-解吸之后，其吸附铅离子的效率减小到75%左右，此时可经历0.5M硝酸浸泡处理半小时，重复3次后，水洗干净，用作堆肥原料，令其自然降解。
实施例2
取某选矿厂的矿山废水，先初步滤除其中的固体颗粒物，取样测得其中含有S2-229mg/L，以及其他杂质如钙、镁、硫酸根、锌等，取该废水20升，将其pH调节到5.0，然后搅拌情况下缓缓加入浓度为200g-Pb2+/L的硝酸铅溶液180毫升，然后搅拌2小时后，水中残留S2-浓度为0.6mg/L，过滤分离出硫化铅沉淀物，烘干，作为炼铅原料处理；滤液中加入200g皂化改性柚子皮吸附剂，搅拌反应1小时，过滤出吸附剂颗粒，用0.5M硝酸200毫升浸泡0.5小时，即可得到浓缩的含铅浓度为30g/L的浓液，蒸发结晶得到硝酸铅晶体；而解吸后吸附材料，经过水洗后又返回吸附，经过大约40次的反复吸附-解吸之后，其吸附铅离子的效率减小到80%左右，此时可经历0.5M硝酸浸泡处理半小时，重复3次后，水洗干净，用作堆肥原料，令其自然降解。
实施例3
取某油田的回注采出水，先初步滤除其中的固体颗粒物，取样测得其中含有S2- 40mg/L，以及其他杂质如钙、镁、硫酸根、氯离子等，取该废水20升，将其pH调节到5.0，然后搅拌情况下缓缓加入浓度为200g-Pb2+/L的硝酸铅溶液30毫升，然后搅拌2小时后，水中残留S2- 浓度为1.5mg/L，过滤分离出硫化铅沉淀物，烘干，作为炼铅原料处理；滤液中加入200g皂化改性大蒜皮吸附剂，搅拌反应1小时，过滤出吸附剂颗粒，用0.5M硝酸200毫升浸泡0.5小时，即可得到浓缩的含铅浓度为5g/L的浓液，蒸发结晶得到硝酸铅晶体；而解吸后吸附材料，经过水洗后又返回吸附，经过大约20次的反复吸附-解吸之后，其吸附铅离子的效率减小到80%左右，此时可经历0.5M硝酸浸泡处理半小时，重复3次后，水洗干净，用作堆肥原料，令其自然降解。

Claims (6)

1.一种沉淀-生物吸附组合脱除废水中硫离子的方法，其特征在于，该方法利用铅离子容易与硫离子形成难溶于水的沉淀固体（pKsp=28），通过固液分离脱除，而利用铅离子与多数生物材料容易结合而被吸附脱除的特点实现残余铅的深度净化脱除。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：
步骤1：称取一定量的可溶性铅盐粉末，配制成铅离子浓度在0.01~1M的可溶性铅盐溶液，可溶性铅盐溶液的pH为3~6，备用；
步骤2：将步骤1配置可溶性铅盐溶液加入到含有硫离子的待处理废水中去，充分搅拌反应1~24小时后，静置沉降或添加聚丙烯酰胺絮凝剂令其迅速絮沉分离，流出上层清水到另一反应容器中，得到的絮凝物送往冶炼厂作为炼铅原料处理；
步骤3：将一定量的生物吸附材料加入到步骤2得到的清水中，搅拌反应1~24小时后过滤，将处理后清水排放。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括步骤4：将步骤3使用后的生物吸附材料用0.1M~1M浓度的硝酸或柠檬酸浸泡解吸，恢复吸附功能的生物吸附材料又可返回到吸附工序继续使用，直至失去吸附效果，然后通过3级硝酸深度浸取其中的残留铅，水洗后作为普通生物质废弃物返作堆肥原料，令其自然降解回到大自然。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中可溶性铅盐溶液的添加量为以测定的水中硫离子浓度形成硫化铅反应化学计量比理论值的1.1~2倍。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤3中生物吸附材料的添加量为1-10kg/m3。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生物吸附材料为皂化改性大蒜皮吸附剂、皂化改性柚子皮吸附剂。
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