CN109850978B - 一种重有色冶炼污水及污泥一体化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重有色冶炼污水及污泥一体化处理方法,属于重金属污染治理技术领域。本发明将火山灰与草木灰混合均匀,然后置于温度为900~1000℃条件下活化处理1~2 h,冷却至室温,研磨至粒径不高于0.075mm得到活化吸附剂;在搅拌条件下,将活化吸附剂加入到重有色冶炼污水中反应8~10 h,固液分离得到重金属污泥和滤液;将重金属污泥干燥至含水量为10%~15%,加入水泥和玻璃粉均匀混合,压制成型得到固化块,将固化块放置在湿度为37%~45%的条件下养护3~4天即得无害固化块。本方法工作流程简单,处理效果明显,实现重有色冶炼污水及污泥一体化处理。

Description

一种重有色冶炼污水及污泥一体化处理方法
技术领域
本发明涉及一种重有色冶炼污水及污泥一体化处理方法,属于重金属污染治理技术领域。
背景技术
重有色冶炼工业产生的污水具有含砷量大,酸度高,重金属离子浓度高等特点。近年来,处置重有色冶炼工业污水成为重有色行业密切关注的问题,对污水进行无害化处理具有十分重要的环境保护意义,关乎铜冶炼企业可持续发展与社会稳定。
目前,处理重有色冶炼污水主要是中和沉淀法。中和沉淀法处理后转化为达标的工业用水,但同时也产生了大量的含砷及重金属污泥。污泥属于危险固体废弃物,虽然固砷效率高,去除重金属离子能力强,但是毒性迁移能力较强,容易毒性浸出。现阶段有重色企业主要通常将其堆存在“三防”渣库中。“三防”渣库用于堆存石膏渣,不仅维护成本较高,而且存在巨大的安全隐患,一旦发生地震、泥石流、山洪爆发等地质灾害,将对当地生态造成无可挽回的伤害。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题及不足,本发明提供一种重有色冶炼污水及污泥一体化处理方法;本发明方法工作流程简单,处理效果明显,经济环保,并且实现重有色冶炼污水及污泥一体化处理,具有较广的应用前景。
一种重有色冶炼污水及污泥一体化处理方法,具体步骤如下:
(1)将火山灰与草木灰混合均匀,然后置于温度为900~1000℃条件下活化处理1~2h,冷却至室温,研磨至粒径不高于0.075mm得到活化吸附剂;
(2)在搅拌条件下,将步骤(1)的活化吸附剂加入到重有色冶炼污水中反应8~10h,固液分离得到重金属污泥和滤液;
(3)将步骤(2)的重金属污泥干燥至含水量为10%~15%,加入水泥和玻璃粉均匀混合,压制成型得到固化块,将固化块放置在湿度为37%~45%的条件下养护3~4天即得无害固化块;
所述步骤(1)火山灰与草木灰的质量比为(3~4):1;
所述步骤(2)中重有色冶炼污水与活化吸附剂的液固比L:kg为(5~6):1;
所述步骤(2)搅拌速率为180~200rpm;
以质量百分数计,步骤(3)固化块中水泥占10~18%,玻璃粉占2~5%,其余为重金属污泥。
本发明的有益效果:
(1)本发明方法操作流程简单,重金属与有害元素去除较明显,形成的固化体较稳定;
(2)本发明可实现污水及污泥一体化处理,污水处理较彻底,污泥固化效果明显,避免了污泥的二次污染,具有较广的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但本发明的保护范围并不限于所述内容。
实施例1:本实施例火山灰的成分见表1,污水成分见表2;
表1 火山灰成分(Wt.%)
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表2 污水成分浓度(mg/L)
Figure DEST_PATH_IMAGE004
一种重有色冶炼污水及污泥一体化处理方法,具体步骤如下:
(1)将火山灰与草木灰混合均匀,然后置于温度为1000℃条件下活化处理2 h,冷却至室温,研磨至粒径不高于0.075mm得到活化吸附剂;其中火山灰与草木灰的质量比为3:1;
(2)在搅拌条件下,将步骤(1)的活化吸附剂加入到重有色冶炼污水中反应10h,固液分离得到重金属污泥和滤液;其中重有色冶炼污水与活化吸附剂的液固比L:kg为5:1,搅拌速率为200rpm;滤液成分见表3;
表3 滤液成分浓度 (mg/L)
Figure DEST_PATH_IMAGE006
(3)将步骤(2)的重金属污泥干燥至含水量为15%,加入水泥和玻璃粉均匀混合,压制成型得到固化块,将固化块放置在湿度为45%的条件下养护4天即得无害固化块;以质量百分数计,步骤(3)固化块中水泥占18%,玻璃粉占2%,其余为重金属污泥;
固化块毒性浸出测试方法:在1 L的去离子水中加入5.7 mL的冰醋酸,将pH调节至2.88±0.05,制备浸提剂,然后将步骤(3)的固化块干燥研磨至粒径为0.3 ~ 0.9 mm,研磨后的固化颗粒与浸提剂以固液比为1:20进行混合,在恒温水浴振荡箱中以转速为180 r/min振荡18 h,完成后用硝酸清洗的过滤装置进行过滤,收集滤液,用ICP测量滤液中砷与重金属离子的浓度;检测结果见表4;
表4 固化块毒性浸出滤液成分浓度 (mg/L)
Figure DEST_PATH_IMAGE008
从表4中可知,固化块毒性浸出滤液中As浓度为3.2 mg/L,Zn浓度为8.9 mg/L,Sb浓度为4.2 mg/L,Fe浓度为30.8 mg/L,Cu浓度为5.8 mg/L,Mg浓度为11.6 mg/L,Pb浓度为3.4 mg/L, Cr浓度小于0.1 mg/L,砷与重金属离子的浓度均低于国家标准。
实施例2:本实施例火山灰的成分见表5,污水成分见表6;
表5 火山灰成分(Wt.%)
Figure DEST_PATH_IMAGE010
表6 污水成分浓度(mg/L)
Figure DEST_PATH_IMAGE012
一种重有色冶炼污水及污泥一体化处理方法,具体步骤如下:
(1)将火山灰与草木灰混合均匀,然后置于温度为900℃条件下活化处理1h,冷却至室温,研磨至粒径不高于0.075mm得到活化吸附剂;其中火山灰与草木灰的质量比为3.5:1;
(2)在搅拌条件下,将步骤(1)的活化吸附剂加入到重有色冶炼污水中反应8h,固液分离得到重金属污泥和滤液;其中重有色冶炼污水与活化吸附剂的液固比L:kg为6:1,搅拌速率为180rpm;滤液成分见表7;
表7 滤液成分浓度 (mg/L)
Figure DEST_PATH_IMAGE014
(3)将步骤(2)的重金属污泥干燥至含水量为12%,加入水泥和玻璃粉均匀混合,压制成型得到固化块,将固化块放置在湿度为37%的条件下养护4天即得无害固化块;以质量百分数计,步骤(3)固化块中水泥占10%,玻璃粉占5%,其余为重金属污泥;
固化块毒性浸出测试方法:在1 L的去离子水中加入5.7 mL的冰醋酸,将pH调节至2.88±0.05,制备浸提剂,然后将步骤(3)的固化块干燥研磨至粒径为0.3 ~ 0.9 mm,研磨后的固化颗粒与浸提剂以固液比为1:20进行混合,在恒温水浴振荡箱中以转速为180 r/min振荡18 h,完成后用硝酸清洗的过滤装置进行过滤,收集滤液,用ICP测量滤液中砷与重金属离子的浓度;检测结果见表8;
表8 固化块毒性浸出滤液成分浓度 (mg/L)
Figure DEST_PATH_IMAGE016
从表8中可知,固化块毒性浸出滤液中As浓度为4.2 mg/L,Zn浓度为12.4mg/L,Sb浓度为3.8mg/L,Fe浓度为24.9 mg/L,Cu浓度为3.1mg/L,Mg浓度为6.2mg/L,Pb浓度为1.0mg/L, Cr浓度小于0.1 mg/L,砷与重金属离子的浓度均低于国家标准。
实施例3:本实施例火山灰的成分见表9,污水成分见表10;
表9 火山灰成分(Wt.%)
Figure DEST_PATH_IMAGE018
表10 污水成分浓度(mg/L)
Figure DEST_PATH_IMAGE020
一种重有色冶炼污水及污泥一体化处理方法,具体步骤如下:
(1)将火山灰与草木灰混合均匀,然后置于温度为950℃条件下活化处理1.5h,冷却至室温,研磨至粒径不高于0.075mm得到活化吸附剂;其中火山灰与草木灰的质量比为4:1;
(2)在搅拌条件下,将步骤(1)的活化吸附剂加入到重有色冶炼污水中反应9h,固液分离得到重金属污泥和滤液;其中重有色冶炼污水与活化吸附剂的液固比L:kg为5:1,搅拌速率为200rpm;滤液成分见表11;
表11 滤液成分浓度 (mg/L)
Figure DEST_PATH_IMAGE022
(3)将步骤(2)的重金属污泥干燥至含水量为10%,加入水泥和玻璃粉均匀混合,压制成型得到固化块,将固化块放置在湿度为40%的条件下养护3.5天即得无害固化块;以质量百分数计,步骤(3)固化块中水泥占12%,玻璃粉占4%,其余为重金属污泥;
固化块毒性浸出测试方法:在1 L的去离子水中加入5.7 mL的冰醋酸,将pH调节至2.88±0.05,制备浸提剂,然后将步骤(3)的固化块干燥研磨至粒径为0.3 ~ 0.9 mm,研磨后的固化颗粒与浸提剂以固液比为1:20进行混合,在恒温水浴振荡箱中以转速为180 r/min振荡18 h,完成后用硝酸清洗的过滤装置进行过滤,收集滤液,用ICP测量滤液中砷与重金属离子的浓度;检测结果见表12;
表12 固化块毒性浸出滤液成分浓度 (mg/L)
Figure DEST_PATH_IMAGE024
从表12中可知,固化块毒性浸出滤液中As浓度为2.1 mg/L,Zn浓度为5.9mg/L,Sb浓度为3.5mg/L,Fe浓度为21.4 mg/L,Cu浓度为4.1mg/L,Mg浓度为8.3mg/L,Pb浓度为2.9mg/L, Cr浓度小于0.1 mg/L,砷与重金属离子的浓度均低于国家标准。

Claims (2)

1.一种重有色冶炼污水及污泥一体化处理方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)将火山灰与草木灰混合均匀,然后置于温度为900~1000℃条件下活化处理1~2 h,冷却至室温,研磨至粒径不高于0.075mm得到活化吸附剂;
(2)在搅拌条件下,将步骤(1)的活化吸附剂加入到重有色冶炼污水中反应8~10 h,固液分离得到重金属污泥和滤液;
(3)将步骤(2)的重金属污泥干燥至含水量为10%~15%,加入水泥和玻璃粉均匀混合,压制成型得到固化块,将固化块放置在湿度为37%~45%的条件下养护3~4天即得无害固化块;
所述步骤(1)中火山灰与草木灰的质量比为(3~4):1;
所述步骤(2)中重有色冶炼污水与活化吸附剂的液固比L:kg为(5~6):1;
以质量百分数计,步骤(3)固化块中水泥占10~18%,玻璃粉占2~5%,其余为重金属污泥。
2.根据权利要求1所述重有色冶炼污水及污泥一体化处理方法,其特征在于:步骤(2)搅拌速率为180~200rpm。
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