重金屬廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種重金屬廢水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生產(chǎn)有色金屬的企業(yè)，從采礦、選礦、冶煉到產(chǎn)品加工的整個生產(chǎn)過程中，都有廢 水排放，根據(jù)廢水來源可分為采礦廢水、選礦廢水、冶煉廢水和加工廢水，這些廢水主要含 有銻、銅、鉛、鋅、鎘、砷、鉻等重金屬元素，如果處理不好，就會很容易造成砷污染、鎘污染、 鉛污染等對生態(tài)環(huán)境影響重大的重金屬污染事件。該類廢水由于酸度大，重金屬離子種類 復(fù)雜，并以多種價態(tài)和形態(tài)存在，處理難度較大。
[0003] 目前重金屬廢水傳統(tǒng)處理方法主要有中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體法、吸附 法和離子交換法等，國內(nèi)主要采用中和沉淀法和硫化物沉淀法，其主要工藝為:綜合廢水在 pH調(diào)節(jié)池中利用堿或硫化物進(jìn)行中和沉淀，再到混凝沉淀池中利用絮凝劑進(jìn)行混凝沉淀， 然后經(jīng)過清水池排出。
[0004] 現(xiàn)有處理工藝存在如下問題：
[0005] 1、該工藝使用石灰作為中和劑，產(chǎn)生大量污泥，后續(xù)要處理的渣量大，易產(chǎn)生危險 固體廢物，現(xiàn)場操作環(huán)境較惡劣。
[0006] 2、該工藝用電量較大，處理成本較高。
[0007] 3、該工藝因采用自然沉降，絮凝沉降時間長，需要很大沉淀池。
[0008] 4、該工藝排放水僅能達(dá)到工業(yè)國家排放標(biāo)準(zhǔn)，很難能提升到地表水V類以上標(biāo) 準(zhǔn)。
[0009] 5、該工藝不能連續(xù)抽出污泥渣。
[0010] 因此，有必要對現(xiàn)有技術(shù)做進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高廢水中重金屬去除率、提升排放水達(dá)到 地表水V類以上標(biāo)準(zhǔn)、減少污泥排放、實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作、自動化、安裝便捷、占地少、成本低的重 金屬廢水處理方法。
[0012] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:一種重金屬廢水的處理方法，包括 以下步驟：
[0013] (1)在待處理的重金屬廢水中加入濃度為10~40wt%的強(qiáng)堿溶液進(jìn)行攪拌中和反 應(yīng)，直至重金屬廢水的pH值為7;
[0014] (2)按重金屬廢水與混凝藥劑的體積比為500: (1~2)，在步驟（1)處理后的重金屬 廢水中添加混凝藥劑，并進(jìn)行攪拌5~lOmin，使廢水中的重金屬離子形成氫氧化物沉淀折 出成為水體中膠體懸浮物；
[0015] ⑶按磁性藥劑與重金屬廢水的固液比mg/L計為(5~18): 1加入磁性藥劑，使廢水 水體中膠體懸浮物具有微磁性；
[0016] (4)按廢水與絮凝劑的體積比為400 : (1~2)，在步驟(3)處理的廢水中加入絮凝 劑，并進(jìn)行攪拌5~lOmin;
[0017] (5)將步驟(4)處理后的廢水進(jìn)行固液分離得到含磁污泥和出水，出水再經(jīng)離心分 離，去除固體雜質(zhì)后，即得到處理后的出水。
[0018] 所述步驟(1)的強(qiáng)堿溶液為氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液。
[0019] 所述步驟(2)的混凝藥劑為質(zhì)量濃度0.6~0.8%的聚合硫酸鐵溶液。
[0020] 所述步驟(3)的磁性藥劑是經(jīng)過下列步驟制得：
[0021] a、研磨鐵礦石至納米級微球；
[0022] b、將步驟a的納米微球按1~10g/mL分散于CTAB (十六烷基三甲基溴化銨）和乙醇 的混合液中形成懸濁液，將此懸濁液在超聲波條件下攪拌，使納米微球均勻分散在溶液中； [0023] c、將步驟b所得懸濁液在攪拌條件下，加入氨水至懸濁液pH值=9~11;
[0024] d、將生物質(zhì)粉末與聚多巴胺按3:2的質(zhì)量比溶于去離子水中，使二者的濃度為0.5 ~2mol/L;
[0025] e、在70°C下將步驟d配制的溶液逐滴加入到步驟c所得懸濁液中，滴加過程中持續(xù) 攪拌，生成沉淀物；
[0026] f、將步驟e所得沉淀物進(jìn)行離心處理，并依次以無水乙醇和去離子水洗滌沉淀物， 將沉淀物在環(huán)境溫度下干燥12~24h，然后以110~120°C中干燥6~12h;
[0027] g、將步驟f干燥后的物料經(jīng)550~950°C焙燒2~6h，即得具有核殼結(jié)構(gòu)的磁性藥 劑。
[0028] 所述步驟a中納米級微球是1~500nm的微球。
[0029] 所述步驟d中生物質(zhì)粉末是花生殼和秸桿混合后的磨碎至100~200目的粉末。
[0030] 所述步驟(4)的絮凝劑為質(zhì)量濃度0.1~0.2%的聚丙烯酰胺溶液和/或質(zhì)量濃度 0.6~0.8 %的聚合氯化鋁溶液。
[0031 ]所述步驟(5)的含磁污泥在磁回收系統(tǒng)中進(jìn)行常規(guī)分散、脫磁處理，使污泥和磁性 藥劑分離，然后回收磁性藥劑，將污泥進(jìn)行填埋處理。
[0032]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0033] 1、本發(fā)明的方法處理的廢水，銻、鉛、銅、鉻、砷、鎘和鋅七個指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了有色 冶金企業(yè)水污染物排放濃度限值，除鉛外，其余重金屬指標(biāo)達(dá)到了《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值ΙΠ 類水標(biāo)準(zhǔn)，而鎘已達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)限值 的I類水標(biāo)準(zhǔn)。
[0034] 2、減少污泥排放2~4倍；
[0035] 3、磁性藥劑經(jīng)磁回收系統(tǒng)回收循環(huán)使用，提高磁性藥劑的回收率。
[0036] 4、本發(fā)明方法流程上實(shí)現(xiàn)連續(xù)、自動化操作，減輕人員和勞動程度。
[0037] 5、無須建設(shè)很大的沉降池，設(shè)備緊密布置，占地面積少，投資少，大幅的降低廢水 的處理成本，節(jié)約成本2~3倍。
[0038] 6、各種藥劑均采用計量栗輸送，實(shí)現(xiàn)精確添加，而且各反應(yīng)器均配置強(qiáng)力攪拌器， 使各種藥劑得到充分反應(yīng)，節(jié)約各種藥劑用量。
[0039] 7、本發(fā)明的方法使用的設(shè)備能快速安裝，快速處理，能應(yīng)對礦山廢水突發(fā)事故。
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0041 ]廣西五吉礦，綜合廢水主要來自銻礦礦井水、選礦廢水、冶煉廢水等，綜合廢水主 要成分如下表所示：
[0042]
[0043]對上述綜合廢水按本發(fā)明的方案處理如下：
[0044] 實(shí)施例1
[0045] (1)在待處理的重金屬廢水中加入濃度為10wt %的氫氧化鉀溶液進(jìn)行攪拌中和反 應(yīng)，直至重金屬廢水的pH值為7;
[0046] (2)按重金屬廢水與混凝藥劑的體積比為500:1，在步驟（1)處理后的重金屬廢水 中添加質(zhì)量濃度0.8%的聚合硫酸鐵溶液，并進(jìn)行攪拌8min，使廢水中的重金屬離子形成氫 氧化物沉淀折出成為水體中膠體懸浮物；
[0047] (3)按磁性藥劑與重金屬廢水的固液比mg/L計為15:1加入磁性藥劑，使廢水水體 中膠體懸浮物具有微磁性；
[0048]其中，磁性藥劑是經(jīng)過下列步驟制得：
[0049] a、研磨鐵礦石至1~500nm的納米級微球；
[0050] b、將步驟a的納米微球按8g/mL分散于CTAB (十六烷基三甲基溴化銨）和乙醇的混 合液中形成懸濁液，將此懸濁液在超聲波條件下攪拌，使納米微球均勻分散在溶液中；
[0051 ] c、將步驟b所得懸濁液在攪拌條件下，加入氨水至懸濁液pH值=9;
[0052] d、將生物質(zhì)粉末與聚多巴胺按3: 2的質(zhì)量比溶于去離子水中，使二者的濃度為 2mol/L;其中生物質(zhì)粉末是花生殼和秸桿混合后的磨碎至100~200目的粉末；
[0053] e、在70°C下將步驟d配制的溶液逐滴加入到步驟c所得懸濁液中，滴加過程中持續(xù) 攪拌，生成沉淀物；
[0054] f、將步驟e所得沉淀物進(jìn)行離心處理，并依次以無水乙醇和去離子水洗滌沉淀物， 將沉淀物在環(huán)境溫度下干燥12h，然后以110 °C中干燥12h;
[0055] g、將步驟f干燥后的物料經(jīng)750°C焙燒4h，即得具有核殼結(jié)構(gòu)的磁性藥劑；
[0056] (4)按廢水與絮凝劑的體積比為400 : 2，在步驟（3)處理的廢水中加入質(zhì)量濃度 0.2 %的聚丙烯酰胺溶液和質(zhì)量濃度0.6 %的聚合氯化鋁溶液，并進(jìn)行攪拌lOmin;
[0057] (5)將步驟(4)處理后的廢水進(jìn)行固液分離得到含磁污泥和出水，出水再經(jīng)離心分 離，去除固體雜質(zhì)后，即得到處理后的出水。
[0058]含磁污泥在磁回收系統(tǒng)中進(jìn)行常規(guī)分散、脫磁處理，使污泥和磁性藥劑分離，然后 回收磁性藥劑，將污泥進(jìn)行填埋處理。
[0059] 實(shí)施例2
[0060] (1)在待處理的重金屬廢水中加入濃度為30wt%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行攪拌中和反 應(yīng)，直至重金屬廢水的pH值為7;<