申請日2015.07.28

　　公開(公告)日2015.10.21

　　IPC分類號C02F101/20; C02F9/04

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法及裝置，所述方法包括以下步驟：S1，在污水中先加入七水合硫酸亞鐵，常溫下有氧攪拌均勻;再加入氫氧化鈉，隔絕空氣攪拌15～30min;S2，然后將污水進行自然沉降，沉降后，進行固液分離;S3，固液分離后，上層清液排出，下層污泥取出備用;S4，在所述的污泥中加入氫氧化鈉，并在空氣中攪拌15min，得磁性污泥;S5，將該磁性污泥與步驟S1中的七水合硫酸亞鐵一同加入污水中。本發(fā)明在常溫下即可一次性有效去除污水中的多種重金屬離子，反應時間短，排水水質高，循環(huán)過程中的污泥存在磁性，且磁性污泥可回收利用。

　　權利要求書

　　1.一種常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　S1，在污水中先加入七水合硫酸亞鐵，常溫下有氧攪拌均勻;再加入氫氧化鈉，隔絕空氣 攪拌15～30min;

　　S2，然后將污水進行自然沉降，沉降后，進行固液分離;

　　S3，固液分離后，上層清液排出，下層污泥取出備用;

　　S4，在所述的污泥中加入氫氧化鈉，并在空氣中攪拌15min，得磁性污泥;

　　S5，將該磁性污泥與步驟S1中的七水合硫酸亞鐵一同加入污水中。

　　2.根據(jù)權利要求1所述的常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法，其特征在于，步驟S1 中，污水中總重金屬質量：七水合硫酸亞鐵質量=1:12～25。

　　3.根據(jù)權利要求2所述的常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法，其特征在于，步驟S1 中，對污水進行第一次處理時，加入的氫氧化鈉的質量是七水合硫酸亞鐵質量的6～7倍。

　　4.根據(jù)權利要求3所述的常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法，其特征在于，步驟S4中 加入的氫氧化鈉的質量為步驟S1中加入的氫氧化鈉質量的70%～80%。

　　5.根據(jù)權利要求4所述的常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法，其特征在于，當連續(xù)循 環(huán)處理第N次時，步驟S1中加入的七水合硫酸亞鐵的質量為第N-1次時的80%～90%， 加入的氫氧化鈉的質量為第N-1次時的70%～80%，其中，N≥2。

　　6.根據(jù)權利要求1所述的常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法，其特征在于，步驟S2 中，將污水進行自然沉降24h。

　　7.根據(jù)權利要求1～6任一項所述的常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法，其特征在于， 還包括：S0，常溫條件下，在污水中加入消石灰進行中和預處理，使得污水的PH值為5～ 8。

　　8.根據(jù)權利要求7所述的常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法，其特征在于，所述的污 水為含有Cu、Zn、Cr、Ni、Cd或Pb中的一種或幾種離子的污水。

　　9.實現(xiàn)權利要求1～8任一項所述方法的常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的裝置，其特征在 于，包括：反應裝置(1)、沉淀裝置(2)、過濾裝置(3)和脫水裝置(4)，所述的反應裝 置(1)中設有反應槽(5)和混合槽(6)，沉淀裝置(2)中設有沉淀槽(7)，過濾裝置 (3)中設有過濾槽(8)，所述的反應槽(5)分別與混合槽(6)和沉淀槽(7)連接，沉淀 槽(7)分別與過濾槽(8)、混合槽(6)和脫水裝置(4)連接。

　　10.根據(jù)權利要求9所述的常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的裝置，其特征在于，所述的反 應裝置(1)采用型號為5000的不銹鋼反應釜，沉淀裝置(2)采用型號為LW-350的臥式 螺旋卸料沉降離心機，過濾裝置(3)采用型號為XZS-450的過濾篩分機。

　　說明書

　　一種常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法及裝置

　　技術領域

　　本發(fā)明涉及一種常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法及裝置，屬于重金屬污水處理 領域。

　　背景技術

　　我國水體重金屬污染問題十分突出，已經(jīng)由環(huán)境問題發(fā)展為社會問題。隨著環(huán)境要求 提高，國家對于重金屬污水排放標準越來越嚴格，電鍍、半導體、礦山行業(yè)的排水要求也 越來越高，因此需要開發(fā)新的工藝，滿足日益提高的環(huán)保標準。

　　目前常用的重金屬污水處理方式有：化學沉淀法、反滲透法、離子交換法和吸附法 等。其中，化學沉淀法最為簡單成熟，但是沉淀去除效率容易受到多方面因素的影響，效 果不穩(wěn)定;傳統(tǒng)的鐵氧體循環(huán)處理法操作溫度在70℃，能耗比較高，同時出水標準較低， 且產(chǎn)生大量的污泥，污泥需要深度處理。反滲透處理法需要進行嚴格的預處理，處理效果 較好，但成本較高。離子交換法是重金屬離子與離子交換劑進行交換，達到去除廢水中重 金屬離子的方法，處理容量大，出水水質好，可回收重金屬資源，對環(huán)境無二次污染，但 離子交換劑易氧化失效，再生頻繁，操作費用高。吸附法是利用多孔性固態(tài)物質吸附去除 水中重金屬離子的一種有效方法，工藝的關鍵是吸附劑，吸附劑的種類很多，常用的有活 性炭，但活性炭價格高，使用壽命短，需再生，操作費用高。因此當前急需一種新的重金 屬污水處理技術來解決上述問題。

　　發(fā)明內容

　　本發(fā)明的目的在于，提供一種常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法及裝置，它可以有 效解決現(xiàn)有技術中存在的問題，尤其是傳統(tǒng)的鐵氧體循環(huán)處理法操作溫度在70℃，能耗比 較高，同時出水標準較低，且產(chǎn)生大量的污泥需要進行深度處理的問題。

　　為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下的技術方案：一種常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬 污水的方法，包括以下步驟：

　　S1，在污水中先加入七水合硫酸亞鐵，常溫下有氧攪拌均勻(時間不超過2分鐘，攪 拌均勻即可);再加入氫氧化鈉，隔絕空氣攪拌15～30min;

　　S2，然后將污水進行自然沉降，沉降后，進行固液分離;

　　S3，固液分離后，上層清液排出，下層污泥取出備用;

　　S4，在所述的污泥中加入氫氧化鈉，并在空氣中攪拌15min，得磁性污泥;

　　S5，將該磁性污泥與步驟S1中的七水合硫酸亞鐵一同加入污水中。

　　優(yōu)選的，步驟S1中，加入氫氧化鈉，隔絕空氣攪拌30min，從而可以更有效的去除污 水中的重金屬。

　　優(yōu)選的，步驟S1中，污水中總重金屬質量：七水合硫酸亞鐵質量=1:12～25，利用該配 比并根據(jù)水中重金屬離子總量來確定藥品的添加量，不僅污水處理效果最好，而且生產(chǎn)成 本較低。

　　優(yōu)選的，步驟S1中，對污水進行第一次處理時，加入的氫氧化鈉的質量是七水合硫酸 亞鐵質量的6～7倍，按照該限定條件確定氫氧化鈉的投藥量，從而可以達到較好的污水處 理效果，有效去除污水中的多種重金屬離子，同時處理效率較高。

　　更優(yōu)選的，步驟S1中，對污水進行第一次處理時，加入的氫氧化鈉的質量是七水合硫 酸亞鐵質量的6.4倍，從而可以達到更好的污水處理效果，有效去除污水中的多種重金屬離 子，同時處理效率更高。

　　本發(fā)明的步驟S4中，加入的氫氧化鈉的質量為步驟S1中加入的氫氧化鈉質量的 70%～80%，按照該條件確定后期污水處理過程中氫氧化鈉的投藥量，從而可以達到較好的 污水處理效果。

　　優(yōu)選的，當連續(xù)循環(huán)處理第N次時，步驟S1中加入的七水合硫酸亞鐵的質量為第N-1 次時的80%～90%，加入的氫氧化鈉的質量為第N-1次時的70%～80%，其中，N≥2， 從而可以一次性有效去除污水中的多種重金屬離子，同時反應時間更短，處理效率更高， 且成本更低。

　　本發(fā)明的步驟S2中，將污水進行自然沉降24h，在條件允許的情況下，自然沉降可以 節(jié)省人工或機器分離的能源消耗;當然為了提高生產(chǎn)效率，也可以采用磁鼓分離機或其他 離心設備進行處理。

　　前述的常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的方法中，還包括：S0，常溫條件下，在污水 中加入消石灰進行中和預處理，使得污水的PH值為5～8，從而可以減少處理后期氫氧化 鈉的添加量，采用價格相對較低的消石灰，能節(jié)省一部分開支;另外，還有一定的殺菌消 毒作用;此外，還可以對廢水的膠體微粒起到助凝的作用，并作為顆粒核增重劑，有助于 不溶物的分離。

　　上述方法中，所述的污水為含有Cu、Zn、Cr、Ni、Cd或Pb中的一種或幾種離子的 污水。

　　實現(xiàn)前述方法的常溫鐵氧體循環(huán)處理重金屬污水的裝置，包括：反應裝置、沉淀裝 置、過濾裝置和脫水裝置，所述的反應裝置中設有反應槽和混合槽，沉淀裝置中設有沉淀 槽，過濾裝置中設有過濾槽，所述的反應槽分別與混合槽和沉淀槽連接，沉淀槽分別與過 濾槽、混合槽和脫水裝置連接。

　　優(yōu)選的，所述的反應裝置采用型號為5000的不銹鋼反應釜，沉淀裝置采用型號為LW- 350的臥式螺旋卸料沉降離心機，過濾裝置采用型號為XZS-450的過濾篩分機，不僅成本 低，而且污水中重金屬離子的脫除速率更高。

　　與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

　　1、可對電鍍、礦山等行業(yè)產(chǎn)生的重金屬污水進行處理，常溫下即可一次性有效去 除污水中的多種重金屬離子，有效克服了鐵氧體氧化法處理過程中高能耗的問題，同時反 應時間短，占地面積小;

　　2、隨著循環(huán)次數(shù)的增加，污泥的沉降速率逐漸加快，處理效率逐步提高;

　　3、沉降率低，污泥產(chǎn)量低;

　　4、能有效去除污水中的重金屬，排水水質高，處理后的污水PH、重金屬含量均達 標(參考污水綜合排放標準GB8978-1996)，去除率達94%以上;

　　5、循環(huán)過程中的污泥存在磁性，且磁性污泥可回收利用，如用作催化劑等;

　　6、本發(fā)明從污水處理過程中的PH、重金屬離子含量和沉降效果出發(fā)，通過調節(jié)氫 氧化鈉、七水合硫酸亞鐵的用量以及調整攪拌時間，使磁性污泥的含水率、沉降速率、純 度、可利用性能得到最大優(yōu)化，從而最大效率的去除了污水中的重金屬離子;

　　7、本發(fā)明中的磁性污泥可以循環(huán)使用和再次利用，從而降低了污水處理成本;

　　8、污水處理成本較低，且處理藥劑來源廣泛;

　　9、本發(fā)明采用二價鐵離子和部分三價，在堿性條件下生成鐵氧體，將污水中的重 金屬離子夾帶脫除;采用沉降或磁性分離，將污泥再次用于污水處理，從而可以大大提高 污泥的沉降速率，進而提高污水中重金屬離子的脫除速率。