本發(fā)明涉及廢水處理領域，尤其涉及一種去除冶煉廢水中重金屬離子的生物制劑及方法。

背景技術：

冶煉廢水主要來自選礦、采礦、冶煉尾氣制酸等環(huán)節(jié)，其具有重金屬離子濃度高、成分復雜等特征，如金屬銅冶煉企業(yè)所產(chǎn)生的廢水中含有銅、鎘、砷等重金屬離子，其中銅離子濃度高達2-10g/L、砷離子濃度高達0.72-9g/L，遠高于工業(yè)廢水中銅、砷的排放標準(銅的排放標準為1ppm，砷的排放標準為0.5ppm)。

處理重金屬廢水的方法很多，可歸納為化學沉淀法、物理處理法、生物處理法三大類，其中化學沉淀法包括中和沉淀、硫化物沉淀、鐵氧體沉淀、電化學法和高分子重金屬捕集劑法；物理處理法包括吸附法、萃取法、離子交換法、膜分離法、蒸發(fā)和凝固法等；生物處理法包括生物絮凝法、生物化學法和植物修復法等。

目前最常用的處理方法主要是化學沉淀法，通過加入石灰、鐵鹽、硫化物等沉淀劑，能快速去除廢水中的重金屬離子，工藝簡單，但此法會產(chǎn)生大量廢渣，且對低濃度的重金屬廢水處理效果不明顯，廢水難以達到排放或回用的標準。其他方法如離子交換法、膜分離法、植物修復法處理效果較好，但處理成本相對較高。與傳統(tǒng)化學、物理法相比，生物法去除廢水中的重金屬具有低成本、高效率等顯著優(yōu)點。但現(xiàn)有生物法去除廢水中重金屬的效果仍不理想。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要針對上述的問題，提供一種去除冶煉廢水中重金屬離子的生物制劑及方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下方式實現(xiàn)的：

一種去除冶煉廢水中重金屬離子的方法，包含以下步驟：

S1、反應

在500～700rpm均速攪拌下，將生物制劑和廢水按一定比例均速泵入反應池，經(jīng)攪拌進行充分反應，廢水和生物制劑在反應池的停留時間為20～30min，生物制劑體積與廢水體積比3～6:1000，反應溫度為40℃以下；

S2、絮凝

步驟S1的流出溶液進入反應釜中，調(diào)節(jié)pH值為11～12，生物制劑中還原菌的載體亞鐵鹽生成氫氧化亞鐵，風速3.0m/s鼓風曝氣15min，所得的氫氧化鐵膠體將生物制劑與重金屬離子反應產(chǎn)生的小分子絮凝沉淀；

S3、固液分離

步驟S2所得的溶液進入沉淀池，靜置約10min進行沉淀，上清液調(diào)節(jié)pH值至6～9后排放，沉渣返回廢水處理的壓濾工段。

優(yōu)選地，步驟S2中使用石灰漿調(diào)節(jié)pH值。

優(yōu)選地，所述生物制劑通過以下方法制備：在脫氧后的自來水中加入硫化亞鐵和脫硫單胞菌，200rpm攪拌，溫度為20～40℃，滴加濃硫酸，每升水中加入硫化亞鐵138g、濃硫酸239g，脫硫單胞菌液200ml，經(jīng)過12小時后得到硫酸亞鐵還原菌溶液即為生物制劑。

優(yōu)選地，所述生物制劑的制備過程中密封隔氧。

優(yōu)選地，生物制劑為墨綠色。

優(yōu)選地，在制備生物制劑過程中，將產(chǎn)生的硫化氫氣體引入氫氧化鈉吸收塔得到硫化鈉溶液，經(jīng)濃縮結(jié)晶后得到硫化鈉產(chǎn)品，可外售以降低生產(chǎn)成本。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明去除冶煉廢水中重金屬離子的生物制劑及方法具有如下有益效果：本發(fā)明利用硫酸鹽還原菌作為處理藥劑，以實現(xiàn)低成本、高效率去除廢水中重金屬離子的目的，具有較好的應用前景，經(jīng)本發(fā)明方法處理的廢水達到工業(yè)廢水國家排放標準。本發(fā)明方法清潔環(huán)保、效率高、成本低、操作簡便。

具體實施方式

為了更好的說明本發(fā)明，下面結(jié)合具體實施方式做進一步說明。本發(fā)明中所用試劑或儀器均可由市場購得，使用的檢測方法等都是本領域所熟知的，在此不再贅述。

實施例1

一種去除冶煉廢水中重金屬離子的生物制劑，在密封隔氧的條件下通過以下方法制備：在脫氧后的自來水中加入硫化亞鐵和脫硫單胞菌，200rpm攪拌，溫度為20～40℃，滴加濃硫酸，每升水中加入硫化亞鐵138g、濃硫酸239g，脫硫單胞菌液200ml，經(jīng)過12小時后得到硫酸亞鐵還原菌溶液即為生物制劑，生物制劑為墨綠色。優(yōu)選地，在制備生物制劑過程中，將產(chǎn)生的硫化氫氣體引入氫氧化鈉吸收塔得到硫化鈉溶液，經(jīng)濃縮結(jié)晶后得到硫化鈉產(chǎn)品，可外售以降低生產(chǎn)成本。所述脫硫單胞菌液可以自己培養(yǎng)也可以直接采用市售產(chǎn)品。

一種去除冶煉廢水中重金屬離子的方法，包含以下步驟：

S1、反應

在500～700rpm均速攪拌下，將生物制劑和廢水按一定比例均速泵入反應池，經(jīng)攪拌進行充分反應，廢水和生物制劑在反應池的停留時間為20～30min，生物制劑體積與廢水體積比3～6:1000，反應溫度為40℃以下；

S2、絮凝

反應池中流出的溶液進入反應釜中，使用石灰漿調(diào)節(jié)其pH值為11～12，生物制劑中還原菌的載體亞鐵鹽生成氫氧化亞鐵，風速3.0m/s鼓風曝氣15min，所得的氫氧化鐵膠體將生物制劑與重金屬離子反應產(chǎn)生的小分子絮凝沉淀；

S3、固液分離

步驟S2所得的溶液進入沉淀池，靜置約10min進行沉淀，上清液調(diào)節(jié)pH值至6～9后排放，沉渣返回廢水處理的壓濾工段。

為了更好的說明本發(fā)明去除冶煉廢水中重金屬離子的方法的去除效果，發(fā)明人使用電化學處理法做對照，處理前后結(jié)果見表1。

表1、冶煉廢水中重金屬離子含量單位：mg/ml

由表1可知，電化學處理后各種重金屬的含量有了明顯的下降，但是砷等部分重金屬的含量仍然超過國家標準，本發(fā)明方法處理后銅、鋅和鎘已經(jīng)檢測不到，其他重金屬的含量也基本去除，僅有微量殘余，完全達到國家規(guī)定的排放標準，可以直接排放。本發(fā)明利用硫酸鹽還原菌作為處理藥劑，以實現(xiàn)低成本、高效率去除廢水中重金屬離子的目的，具有較好的應用前景，經(jīng)本發(fā)明方法處理的廢水達到工業(yè)廢水國家排放標準。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。