CN110184466B - 一种河湖水体中有价重金属浸提的方法 - Google Patents

一种河湖水体中有价重金属浸提的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，包括选取截流区、碱化处理，分层抽水至沉淀池，再向沉淀池中加入金属硫化物，上层排放，下层再入截流区，加絮凝剂，提炼浓缩废水、高温焚烧、浸提萃取和电解回收等主要工序，本发明公开的一种河湖水体有价重金属浸提的方法，对截流区内的水体逐步净化，有效节省药剂，同时，该方法对底泥进行处理，对重金属污染的处理更为彻底。

Description

一种河湖水体中有价重金属浸提的方法
技术领域
本发明涉及水体重金属污染治理技术领域，具体而言，涉及一种河湖水体中有价重金属浸提的方法。
背景技术
很多小企业生产工程中的水体，未经达标就私自排放到大自然中，尤其是一些冶炼企业和电解企业产生的废水中含有大量重金属，其中大多数重金属等污染物被泥沙所吸附，沉积在河湖淤泥中，当外部条件变化时，底泥重金属就会被重新释放出来，造成水体污染。目前多数企业在治理河湖重金属污染时，多治标不治本，未对底泥进行治理，没有形成有效治理。
发明内容
本发明旨在一定程度上解决上述技术问题。
有鉴于此，本发明提供了一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，该方法可以有效治理河湖重金属污染，并实现重金属资源化回收。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
⑴：选择截流区，在河湖水体的下游污染严重处进行截流；
⑵：水体预处理，向截流区内的水体中加入碱性物质，调节水体呈碱性，使氢氧根离子与部分重金属离子反应生成金属氢氧化物沉淀；
⑶：对截流区内的水体进行深度取样，并依据取样结果抽取上层水体入沉淀池；
⑷：向沉淀池中加入金属硫化物粉末，并搅拌、静置，使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物而析出，待水体分层后，将上层的液体排放，下层沉淀重新排入截流区；
⑸：向步骤⑷后的截流区水体中加入絮凝剂；
⑹：重复步骤⑶~⑸得到浓缩废水，向浓缩废水中加入硫酸铵，调节pH值呈弱酸性；
⑺：将步骤⑹中的弱酸性废水连同污泥一起抽出并蒸发脱水，得到干化污泥；
⑻：对干化污泥进行焚烧，得到焚烧残渣；
⑼：对焚烧残渣进行浸提萃取，充分搅拌，使重金属离子溶解到萃取剂中，河湖水体得到净化，待萃取剂和残渣分层后，分离萃取剂和残渣，将残渣深埋处理；
⑽：对分离后的萃取剂中的重金属进行电解回收。
进一步，所述步骤⑵中，碱性物质为氨水。
进一步，所述步骤⑷中，金属硫化物粉末为硫化亚铁粉末。
进一步，所述步骤⑸中，所述絮凝剂为无机聚合物絮凝剂，包括聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝的一种或几种。
进一步，所述步骤⑻中，采用焚烧炉焚烧，焚烧炉的温度控制在300℃~500℃。
进一步，步骤⑽电解中，电解以钛板为阳极，以铜板为阴极。
进一步，所述焚烧炉的温度控制在400℃。
本发明的技术效果在于：本发明提供的一种河湖水体中有价重金属浸提的办法，对河湖水体进行水体预处理，使部分重金属离子转化为沉淀和络合物，再将上层清水抽入沉淀池，再向上层清水中加入金属硫化物，使重金属铜铬镍转化为难溶的重金属硫化物，确保排放的液体中不含重金属离子，对河湖水体逐步治理，治理更加高效，同时有效节省了药剂；本发明提供的一种河湖水体中有价重金属浸提的办法，使水体中的重金属富集到河湖湖底部污泥中，在对污泥进行焚烧，在对焚烧残渣进行浸提萃取，在对萃取剂中的重金属进行电解回收，对重金属的污染治理更为彻底。
附图说明
图1是根据本发明的一种河湖水体中有价重金属浸提方法的主要流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明提供了一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，具体包括以下步骤：
⑴：选择截流区，在河湖水体的下游污染严重处进行截流；
⑵：水体预处理，向截流区内的水体中加入碱性物质，调节水体呈碱性，使氢氧根离子与部分重金属离子反应生成金属氢氧化物沉淀；
⑶：对截流区内的水体进行深度取样，并依据取样结果抽取上层水体入沉淀池；
⑷：向沉淀池中加入金属硫化物粉末，并搅拌、静置，使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物而析出，待水体分层后，将上层的液体排放，下层沉淀重新排入截流区；
⑸：向步骤⑷后的截流区水体中加入适量絮凝剂；
⑹：重复步骤⑶~⑸得到浓缩废水，向浓缩废水中加入硫酸铵，调节pH值呈弱酸性，以保证硫酸铵过量；
⑺：将步骤⑹中的弱酸性废水连同污泥一起抽出并蒸发脱水，得到干化污泥；
⑻：对干化污泥进行焚烧，得到焚烧残渣；
⑼：对焚烧残渣进行浸提萃取，充分搅拌，使重金属离子溶解到萃取剂中，河湖水体得到净化，待萃取剂和残渣分层后，分离萃取剂和残渣，将残渣回填到截流区；
⑽：对分离后的萃取剂中的重金属进行电解回收。
优选地，碱性物质为氨水。
优选地，金属硫化物粉末为硫化亚铁粉末。
优选地，絮凝剂为无机聚合物絮凝剂，包括聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝的一种或几种。
优选地，采用焚烧炉焚烧，焚烧炉的温度控制在300℃~500℃。
优选地，步骤⑽电解中，以钛板为阳极，以铜板为阴极。
优选地，焚烧炉的温度控制在400℃。
根据本发明的具体实施例，由图1所示的流程图，本实施例处理的是某铜矿冶炼企业排放不达标水体导致的河湖污染，主要为重金属严重超标，污染段内河水的pH值为5.86，铜含量为342ml/L，镍含量为178ml/L，铅含量为67mg/L，本实施例的处理方法包括：
⑴：选择截流区，在河湖水体的下游污染严重处进行截流；
⑵：水体预处理，向截流区内的水体中加入碱石灰，调节水体pH值至9，使氢氧根离子与部分铜离子、镍离子和铅离子反应生成金属氢氧化物沉淀及络合物，沉积在河底；
⑶：对截流区内的水体进行深度取样，并依据取样结果抽取上层水体入沉淀池；
⑷：向沉淀池中加入硫化亚铁粉末，待水体发生颜色变化时，停止加入，并搅拌、静置，以便充分反应；同时重金属硫化物沉淀的颗粒较小，静置，可以充分沉淀；硫化亚铁不溶于水，不会引入过量的硫离子，同时还可以使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物而析出，待水体水分层后，将上层的液体排放，下层沉淀重新排入截流区；金属硫化物的溶解度小，可以和溶解在上层清水中的金属氢氧化物和未参加反应的金属离子与金属硫化物反应，生成难溶的硫化铜、硫化铅和硫化镍而析出；
⑸：向步骤⑷后的截流区水体中加入适量絮凝剂，絮凝剂的成分为聚合硫酸铁，使悬浮在水体中的重金属硫化物以及重金属络合物相互凝聚生成沉淀；
⑹：重复步骤⑶~⑸得到浓缩废水，向浓缩废水中加入硫酸铵，调节pH值至5.2，以保证硫酸铵过量；
⑺：将步骤⑹中的弱酸性废水连同污泥一起抽出并蒸发脱水，得到干化污泥。避免直接焚烧耗能过大；
⑻：对干化污泥进行焚烧，得到焚烧残渣；采用焚烧炉焚烧，焚烧炉的温度控制在400℃，硫酸铵和金属硫化物反应生成硫酸盐。同时，要在焚烧炉的尾气出口，设置碱液池，对焚烧炉尾气进行碱洗，以吸收尾气中的二氧化硫和氨气，防止尾气污染；
⑼：对焚烧残渣进行浸提萃取，充分搅拌，使重金属离子溶解到萃取剂中，河湖水体得到净化，待萃取剂和残渣分层后，分离萃取剂和残渣，将残渣深埋处理。对残渣浸出液分析，浸出液中铜离子含量降至0.5mg/L、镍离子含量降至0.7mg/L，铅离子降至0.2mg/L，污泥残渣中的重金属大多已转移至萃取剂中；
⑽：以钛板为阳极，以铜板为阴极，对分离后的萃取剂中的重金属进行电解回收。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
⑴：选择截流区，在河湖水体的下游污染严重处进行截流；
⑵：水体预处理，向截流区内的水体中加入碱性物质，调节水体呈碱性，使氢氧根离子与部分重金属离子反应生成金属氢氧化物沉淀；
⑶：对截流区内的水体进行深度取样，并依据取样结果抽取上层水体入沉淀池；
⑷：向沉淀池中加入金属硫化物粉末，并搅拌、静置，使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物而析出，待水体分层后，将上层的液体排放，下层沉淀重新排入截流区；
⑸：向步骤⑷后的截流区水体中加入絮凝剂；
⑹：重复步骤⑶~⑸得到浓缩废水，向浓缩废水中加入硫酸铵，调节pH值呈弱酸性；
⑺：将步骤⑹中的弱酸性废水连同污泥一起抽出并蒸发脱水，得到干化污泥；
⑻：对干化污泥进行焚烧，得到焚烧残渣；
⑼：对焚烧残渣进行浸提萃取，充分搅拌，使重金属离子溶解到萃取剂中，河湖水体得到净化，待萃取剂和残渣分层后，分离萃取剂和残渣，将残渣深埋处理；
⑽：对分离后的萃取剂中的重金属进行电解回收。
2.根据权利要求1所述的一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，其特征在于，所述步骤⑵中的碱性物质为氨水。
3.根据权利要求1所述的一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，其特征在于，所述步骤⑷中的金属硫化物粉末为硫化亚铁粉末。
4.根据权利要求1所述的一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，其特征在于，所述步骤⑸中絮凝剂为无机聚合物絮凝剂，包括聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，其特征在于，所述步骤⑻采用焚烧炉焚烧，焚烧炉的温度控制在300℃~500℃。
6.根据权利要求1所述的一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，其特征在于，所述步骤⑽电解中，电解以钛板为阳极，以铜板为阴极。
7.根据权利要求5所述的一种河湖水体中有价重金属浸提的方法，其特征在于，所述焚烧炉的温度控制在400℃。
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