CN108975459B - 一种含重金属污染废水的处理方法 - Google Patents

一种含重金属污染废水的处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108975459B
CN108975459B CN201810970016.3A CN201810970016A CN108975459B CN 108975459 B CN108975459 B CN 108975459B CN 201810970016 A CN201810970016 A CN 201810970016A CN 108975459 B CN108975459 B CN 108975459B
Authority
CN
China
Prior art keywords
heavy metal
wastewater
dtc
double
modified chitosan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810970016.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108975459A (zh
Inventor
张国军
何球山
邓希
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan Diandao Biotechnology Co., Ltd
Original Assignee
Hunan Diandao Biotechnology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan Diandao Biotechnology Co ltd filed Critical Hunan Diandao Biotechnology Co ltd
Priority to CN201810970016.3A priority Critical patent/CN108975459B/zh
Publication of CN108975459A publication Critical patent/CN108975459A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108975459B publication Critical patent/CN108975459B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/4608—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods using electrical discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/286—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using natural organic sorbents or derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612—Controlling or monitoring
    • C02F2201/46125—Electrical variables
    • C02F2201/46135—Voltage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4616—Power supply
    • C02F2201/46175—Electrical pulses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本发明公开了一种含重金属污染废水的处理方法，属于重金属污染废水处理技术领域。本发明通过双DTC改性壳聚糖和高压脉冲电池协同作用对含重金属离子的废水进行处理，利用高压脉冲放电过程释放双DTC改性壳聚糖吸附剂的活性竞争吸附点位，进一步增加双DTC改性壳聚糖吸附剂对废水中的重金属离子的吸附能力，延长吸附剂的使用寿命，使得去除废水中重金属离子的效果更好，进一步的，通过添加蕈菌基活性炭吸附剂更彻底的对其中的重金属离子进行吸附；另外，由于高压脉冲放电过程形成的各种物理和化学效应，还可以降解废水预处理过程中未完全去除的有机污染物，使得出水水质更好。

Description

一种含重金属污染废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种含重金属污染废水的处理方法，属于重金属污染废水处理技术领域。
背景技术
目前，重金属污染是危害最大的水污染问题之一。重金属通过矿山开采、金属冶炼、金属加工及化工生产废水、化石燃烧、施用农药和生活垃圾等人为污染源排入水体中。重金属具有毒性大、不易分解、易被生物富集并具有生物放大型等特点，不但污染水源，也严重威胁着人类的生存和健康。
目前，对于重金属污染废水的处理方法有稀释法、化学混凝吸附法、离子还原交换法、电动力学修复法和生物修复法。
上述方法对于废水中重金属离子的去除不能彻底，且在处理过程存在过程繁琐或者处理时间较长的缺点，所以需要一种去除效果好，且可快速去除废水中的重金属离子。
发明内容
为了解决目前存在的问题，本发明提供了一种含重金属污染废水的处理方法，所述技术方案如下：
一种含重金属污染废水的处理方法，所述方法包括：
对含重金属污染废水进行预处理；
将预处理后的含重金属污染废水pH值调至5-7，使其流经高压脉冲放电区，同时按2-10kg/m3添加量在含重金属污染废水中添加双DTC（二硫代氨基甲酸）改性壳聚糖；
在出水处滤除吸附重金属离子后的双DTC改性壳聚糖。
可选的，所述高压脉冲放电区位于金属板和板电极之间，金属板和板电极通过正负脉冲电源产生放电；所述正负脉冲电源频率调节范围0-200Hz、电压调节范围0kV-500kV、脉冲功率调节范围为0kW-200kW。
可选的，所述按2-10kg/m3添加量在含重金属污染废水中添加双DTC改性壳聚糖的同时，将蕈菌基活性炭吸附剂添加到含重金属污染废水中，所述蕈菌基活性炭吸附剂的添加量为6.2mg/L~26.2mg/L。
可选的，所述对含重金属污染废水进行预处理，包括：
使含重金属污染废水先后进入粗格栅及细格栅处理渣滓；
采用活性污泥去除含重金属污染废水中的COD、BOD、BOD5、SS和各种形式的氮磷。
可选的，所述双DTC改性壳聚糖的获取方法包括：
将壳聚糖用苯甲醛进行氨基保护，以环氧氯丙烷作交联进行交联，采用间接醚化工艺，在酸引发条件下，通过交联壳聚糖与环氧氯丙烷的反应，引入活性基团；借助活性基团，通过碱催化，将氨基引入壳聚糖链中，得到氨基壳聚糖；
在稀酸中将保护的氨基释放出来，再在碱性环境中，引入DTC基团，得到双DTC改性壳聚糖。
可选的，所述在出水处滤除吸附重金属离子后的双DTC改性壳聚糖还包括，滤除吸附重金属离子后的蕈菌基活性炭吸附剂；
采用板框过滤的方式进行滤除操作。
可选的，所述金属板和板电极分别位于含重金属污染废水的水平两侧。
本发明有益效果是：
通过双DTC改性壳聚糖和高压脉冲电池协同作用对含重金属离子浓度较高的废水进行处理，利用高压脉冲放电过程释放双DTC改性壳聚糖吸附剂的活性竞争吸附点位，进一步增加双DTC改性壳聚糖吸附剂对废水中的重金属离子的吸附能力，延长吸附剂的使用寿命，使得去除废水中重金属离子的效果更好，进一步的，通过添加蕈菌基活性炭吸附剂更彻底的对其中的重金属离子进行吸附；另外，由于高压脉冲放电过程形成的各种物理和化学效应，还可以降解废水预处理过程中未完全去除的有机污染物，使得出水水质更好。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一：
本实施例以镉浓度分别为550mg/L、800mg/L的含重金属污染废水为样品进行处理：
本实施例提供一种含重金属污染废水的处理方法，所述方法包括：
S1、含重金属污染废水进入粗格栅及细格栅处理渣滓；
废水中除含重金属污染物外还含有大量的固态渣滓，及氮磷等有害物质，为避免除镉过程中受到固态渣滓和氮磷的影响，在去除重金属之前先去除渣滓和氮磷；
先后通过粗格栅和细格栅去除渣滓，再使含重金属污染废水进入生化池，采用活性污泥去除水中的COD、BOD、BOD5、SS和各种形式的氮磷；
S2、将含重金属污染废水pH值调节至5-7；
由于双DTC改性壳聚糖在pH低时DTC基团易与H+结合发生酸效应或部分分解，致使DTC基团与金属离子的螯合能力降低；在较高pH值时有更多的DTC基团以以阴离子形式存在，这样可与金属离子进行螯合的基团增多，捕集量就增大，但过高的pH值会使部分重金属溶液易出现氢氧化物沉淀，影响其对重金属的捕集；
双DTC改性壳聚糖适合在中性偏酸性环境下对Cu2+、Pb2+、Cd2+、Ni2+的捕集能力均随着pH值的增大而增强，捕集量在pH 5.5-6.5左右达到平衡，所以将含重金属污染废水pH值调节至5-7。
S3、使调节pH后的含重金属污染废水流经高压脉冲放电区，同时按6 kg/m3添加量在含重金属污染废水中添加双DTC改性壳聚糖；
高压脉冲放电区位于金属板和板电极之间，金属板和板电极通过正负脉冲电源产生放电；所述正负脉冲电源频率150Hz、电压400kV、脉冲功率150kW；
金属板和板电极分别位于含重金属污染废水水流的水平两侧；
双DTC改性壳聚糖的获取方法包括：
将壳聚糖用苯甲醛进行氨基保护，以环氧氯丙烷作交联进行交联，采用间接醚化工艺，在酸引发条件下，通过交联壳聚糖与环氧氯丙烷的反应，引入活性基团；借助活性基团，通过碱催化，将氨基引入壳聚糖链中，得到氨基壳聚糖；
在稀酸中将保护的氨基释放出来，再在碱性环境中，引入DTC基团，得到双DTC改性壳聚糖。
S4、滤除吸附镉后的双DTC改性壳聚糖。
采用板框过滤滤除吸附镉后的双DTC改性壳聚糖，测定出水中镉含量，结果显示，对于镉浓度为550mg/L的初始废水，出水中镉含量为4mg/L，去除率高达99％；但是对于800mg/L的初始废水，出水中镉含量为62mg/L。
实施例二：
本实施例提供一种含重金属（镉含量800mg/L）污染废水的处理方法，所述方法包括：
S1、含重金属污染废水进入粗格栅及细格栅处理渣滓；
废水中除含重金属污染物外还含有大量的固态渣滓，及氮磷等有害物质，为避免除镉过程中受到固态渣滓和氮磷的影响，在去除重金属之前先去除渣滓和氮磷；
先后通过粗格栅和细格栅去除渣滓，再使含重金属污染废水进入生化池，采用活性污泥去除水中的COD、BOD、BOD5、SS和各种形式的氮磷；
S2、将含重金属污染废水pH值调节至5-7；
由于双DTC改性壳聚糖在pH低时DTC基团易与H+结合发生酸效应或部分分解，致使DTC基团与金属离子的螯合能力降低；在较高pH值时有更多的DTC基团以以阴离子形式存在，这样可与金属离子进行螯合的基团增多，捕集量就增大，但过高的pH值会使部分重金属溶液易出现氢氧化物沉淀，影响其对重金属的捕集；
双DTC改性壳聚糖适合在中性偏酸性环境下对Cu2+、Pb2+、Cd2+、Ni2+的捕集能力均随着pH值的增大而增强，捕集量在pH5.5-6.5左右达到平衡，所以将含重金属污染废水pH值调节至5-7。
S3、使调节pH后的含重金属污染废水流经高压脉冲放电区，同时按6kg/m3添加量在含重金属污染废水中添加双DTC改性壳聚糖和蕈菌基活性炭吸附剂，蕈菌基活性炭吸附剂的添加量为14mg/L；
双DTC改性壳聚糖的获取方法包括：
将壳聚糖用苯甲醛进行氨基保护，以环氧氯丙烷作交联进行交联，采用间接醚化工艺，在酸引发条件下，通过交联壳聚糖与环氧氯丙烷的反应，引入活性基团；借助活性基团，通过碱催化，将氨基引入壳聚糖链中，得到氨基壳聚糖；
在稀酸中将保护的氨基释放出来，再在碱性环境中，引入DTC基团，得到双DTC改性壳聚糖。
高压脉冲放电区位于金属板和板电极之间，金属板和板电极通过正负脉冲电源产生放电；所述正负脉冲电源频率100Hz、电压400kV、脉冲功率100kW；
金属板和板电极分别位于含重金属污染废水水流的水平两侧；
S4、滤除吸附镉后的双DTC改性壳聚糖和吸附重金属离子后的蕈菌基活性炭吸附剂。
采用板框过滤滤除吸附镉后的双DTC改性壳聚糖吸附重金属离子后的蕈菌基活性炭吸附剂，测定出水中镉含量，结果显示，出水中重金属含量为0.02mg/L，去除率高达99.99％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种含重金属污染废水的处理方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、含重金属污染废水进入粗格栅及细格栅处理渣滓；
废水中除含重金属污染物外还含有大量的固态渣滓及氮磷有害物质，为避免除镉过程中受到固态渣滓和氮磷的影响，在去除重金属之前先去除渣滓和氮磷；其中含重金属污染废水的浓度为800mg/L；
先后通过粗格栅和细格栅去除渣滓，再使含重金属污染废水进入生化池，采用活性污泥去除水中的COD、BOD、BOD5、SS和各种形式的氮磷；
S2、将含重金属污染废水pH值调节至5-7；
由于双DTC改性壳聚糖在pH低时DTC基团易与H+结合发生酸效应或部分分解，致使DTC基团与金属离子的螯合能力降低；在较高pH值时有更多的DTC基团以阴离子形式存在，这样可与金属离子进行螯合的基团增多，捕集量就增大，但过高的pH值会使部分重金属溶液易出现氢氧化物沉淀，影响其对重金属的捕集；
双DTC改性壳聚糖适合在中性偏酸性环境下对Cu2+、Pb2+、Cd2+、Ni2+的捕集能力均随着pH值的增大而增强，捕集量在pH5.5-6.5达到平衡，所以将含重金属污染废水pH值调节至5-7；
S3、使调节pH后的含重金属污染废水流经高压脉冲放电区，同时按6kg/m3添加量在含重金属污染废水中添加双DTC改性壳聚糖和蕈菌基活性炭吸附剂，蕈菌基活性炭吸附剂的添加量为14mg/L；
其中，双DTC改性壳聚糖的获取方法包括：
将壳聚糖用苯甲醛进行氨基保护，以环氧氯丙烷作交联进行交联，采用间接醚化工艺，在酸引发条件下，通过交联壳聚糖与环氧氯丙烷的反应，引入活性基团；借助活性基团，通过碱催化，将氨基引入壳聚糖链中，得到氨基壳聚糖；在稀酸中将保护的氨基释放出来，再在碱性环境中，引入DTC基团，得到双DTC改性壳聚糖；
高压脉冲放电区位于金属板和板电极之间，金属板和板电极通过正负脉冲电源产生放电；所述正负脉冲电源频率100Hz、电压400kV、脉冲功率100kW；
金属板和板电极分别位于含重金属污染废水水流的水平两侧；
S4、滤除吸附镉后的双DTC改性壳聚糖和吸附重金属离子后的蕈菌基活性炭吸附剂。
CN201810970016.3A 2018-08-24 2018-08-24 一种含重金属污染废水的处理方法 Active CN108975459B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810970016.3A CN108975459B (zh) 2018-08-24 2018-08-24 一种含重金属污染废水的处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810970016.3A CN108975459B (zh) 2018-08-24 2018-08-24 一种含重金属污染废水的处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108975459A CN108975459A (zh) 2018-12-11
CN108975459B true CN108975459B (zh) 2021-11-16

Family

ID=64547848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810970016.3A Active CN108975459B (zh) 2018-08-24 2018-08-24 一种含重金属污染废水的处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108975459B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112978970A (zh) * 2019-12-13 2021-06-18 中国科学院大连化学物理研究所 间歇式脱除废水中重金属的方法和装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102504312A (zh) * 2011-11-07 2012-06-20 上海同纳环保科技有限公司 双二硫代氨基甲酸基改性壳聚糖珠粒的制备方法
CN103071467A (zh) * 2013-01-30 2013-05-01 南京大学 一种利用废旧聚氨酯海绵制备的重金属捕集材料及制备方法
CN103359803A (zh) * 2012-04-08 2013-10-23 西北农林科技大学 一种同时去除废水中重金属离子和有机污染物的水处理方法及装置
CN104707586A (zh) * 2013-12-14 2015-06-17 上海泉灵信息科技有限公司 特效活性炭强制放电再生技术及装置
CN107459096A (zh) * 2017-09-29 2017-12-12 长沙理工大学 一种蕈菌基活性炭吸附剂处理含镉废水的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102504312A (zh) * 2011-11-07 2012-06-20 上海同纳环保科技有限公司 双二硫代氨基甲酸基改性壳聚糖珠粒的制备方法
CN103359803A (zh) * 2012-04-08 2013-10-23 西北农林科技大学 一种同时去除废水中重金属离子和有机污染物的水处理方法及装置
CN103071467A (zh) * 2013-01-30 2013-05-01 南京大学 一种利用废旧聚氨酯海绵制备的重金属捕集材料及制备方法
CN104707586A (zh) * 2013-12-14 2015-06-17 上海泉灵信息科技有限公司 特效活性炭强制放电再生技术及装置
CN107459096A (zh) * 2017-09-29 2017-12-12 长沙理工大学 一种蕈菌基活性炭吸附剂处理含镉废水的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108975459A (zh) 2018-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chigondo et al. Removal of lead (II) and copper (II) ions from aqueous solution by baobab (Adononsia digitata) fruit shells biomass
Fard et al. Batch kinetics and isotherms for biosorption of cadmium onto biosolids
CN102277742A (zh) 一种可重复使用的水中重金属离子的清除材料的制备方法
CN101172729A (zh) 焦化厂剩余氨水物理化学处理工艺
CN103601313B (zh) 垃圾渗滤液的处理方法
CN105800821A (zh) 锌镍合金废水的达标处理方法和设备
Nawar et al. Removal of heavy metals Fe3+, Mn2+, Zn2+, Pb2+ and Cd2+ from wastewater by using rice straw as low cost adsorbent
Trus et al. Conditioning of iron-containing solutions
CN108975459B (zh) 一种含重金属污染废水的处理方法
CN108178451B (zh) 一种去除生活废水中氨氮的处理系统
KR101257428B1 (ko) 납 흡착제 및 이를 이용한 납 제거 방법
CN101444719A (zh) 一种生物吸附剂及其应用方法
CN104211232A (zh) 粉煤灰铁屑组合处理印染废水的方法
CN107200434A (zh) 基于多维强氧化和循环生化处理电镀废水的方法
CN112062411A (zh) 一种电镀污水处理方法
Deepika et al. Heavy metal remediation of wastewater by agrowastes
Tulun et al. The removal of nickel ions with walnut shell
CN109319986B (zh) 一种三维电解与吸附技术耦合的深度处理脱硫废水的方法
CN105170107A (zh) 一种绿色重金属捕集剂的制备方法
Bishnoi et al. Adsorption of Cr (VI) from aqueous and electroplating wastewater
Premachandra et al. Removal of lead from synthetic wastewater using chemically modified jackfruit leaves
CN111439891A (zh) 一种工业氨氮去除工艺
CN101481192A (zh) 一种微污染水源水的净化工艺及设备
Tofan et al. Kinetic and thermodynamic profile of Pb (II) sorption by untreated hemp fibers
CN106116032A (zh) 一种利用离子交换树脂的重金属废水处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20191125

Address after: 410600 room 1502, Chuangye building, Jinzhou Avenue, Chengjiao street, Ningxiang City, Changsha City, Hunan Province

Applicant after: Hunan Diandao Biotechnology Co., Ltd

Address before: 421800 Dongjiang Industrial Park, Leiyang Economic Development Zone, Hunan 1, China

Applicant before: HUNAN HUISHENG BIOLOGICAL SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant