申請日2015.06.23

　　公開(公告)日2015.10.14

　　IPC分類號C02F101/20; C02F9/04

　　摘要

　　一種含重金屬離子廢水深度凈化與回收利用的方法。包括如下步驟：對含一種或多種重金屬離子廢水進行化學(xué)中和沉淀除去水中大部分重金屬離子;加入福美鈉或福美鉀以及聚合物絮凝劑，通過混凝沉淀作用，基本除去廢水中的重金屬離子;采用砂濾、超濾、納濾單元處理沉淀后出水，除去廢水中的懸浮物質(zhì)和SS、有機物、部分重金屬離子，處理后水質(zhì)達到循環(huán)冷卻水水質(zhì)回用標準。本發(fā)明能夠處理不同濃度含一種或多種重金屬離子的廢水，適用范圍廣，操作簡單，去除率高。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種含重金屬離子廢水深度凈化與回收利用的方法，其特征在于，包括 如下步驟：

　　(1)將廢水排入混合反應(yīng)池，加入含OH-溶液，調(diào)節(jié)pH值到預(yù)定值，流入 沉淀池，加入絮凝劑，經(jīng)中和沉淀法使廢水中大部分重金屬離子轉(zhuǎn)化為重金屬 氫氧化物沉淀下來，泥水分離后，沉淀池出水送入下一步廢水處理系統(tǒng)，產(chǎn)出 重金屬污泥渣由沉淀池底部排出，經(jīng)重力濃縮、壓濾脫水，制成泥餅，外運填 埋;

　　(2)向經(jīng)步驟(1)處理后的廢水中加入硫化物或多硫化物，同時加入絮 凝劑，流入另一混合反應(yīng)池反應(yīng)5～10分鐘，再排入另一沉淀池中，在沉淀池 中停留60～90分鐘，排出上清液送入下一步廢水處理系統(tǒng);

　　(3)將經(jīng)過步驟(2)處理的的上清液再經(jīng)錳砂過濾、超濾、納濾單元， 進一步降低廢水中的SS、有機物、部分重金屬離子，處理后水質(zhì)達到循環(huán)冷卻 水水質(zhì)回用標準。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含重金屬離子廢水深度凈化與回收利用的方法， 其特征在于，步驟(1)所述的加入含OH-溶液為生石灰或石灰乳中的一種，加 入質(zhì)量濃度為5～10%，且攪拌不少于15min，調(diào)節(jié)溶液的pH至6～8。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含重金屬離子廢水深度凈化與回收利用的方法， 其特征在于，所述絮凝劑為非離子型聚丙烯胺絮凝劑或聚合硫酸鐵中的一種。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含重金屬離子廢水深度凈化與回收利用的方法， 其特征在于，步驟(2)所述加入硫化物為福美鈉或福美鉀中的一種，加入量為 硫與廢水中重金屬離子的總摩爾比S：Me=3:1。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含重金屬離子廢水深度凈化與回收利用的方法， 其特征在于，步驟(1)或步驟(2)中絮凝劑混合反應(yīng)時間為5～10分鐘，若 加入非離子型聚丙烯胺絮凝劑，用量為10-30mg/L，若加入聚合硫酸鐵，用量為 1.5g/L。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含重金屬離子廢水深度凈化與回收利用的方法， 其特征在于，將經(jīng)過步驟(2)處理的的上清液經(jīng)錳砂過濾后，再經(jīng)外壓式中空 纖維超濾設(shè)備單元和納濾設(shè)備處理單元處理，處理后水質(zhì)達到循環(huán)冷卻水水質(zhì) 回用標準。

　　說明書

　　一種含重金屬離子廢水深度凈化與回收利用的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種含重金屬離子廢水深度凈 化與回收利用的方法。

　　技術(shù)背景

　　重金屬污染物是一類典型的優(yōu)先控制污染物。環(huán)境中的重金屬污染與危害 決定于重金屬在環(huán)境中的含量分布、化學(xué)特征、環(huán)境化學(xué)行為、遷移轉(zhuǎn)化及重 金屬對生物的毒性。重金屬污染主要來源于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市和污染事故等方 面。人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業(yè)制造活動日益增多,重金屬的使用 越來越廣,重金屬污染也越來越嚴重,重金屬在世界各國均被列為第一污染物, 表明重金屬環(huán)境污染已成為一個刻不容緩的世界性課題。

　　目前，用于去除廢水中重金屬的一般方法有化學(xué)沉淀、離子交換、膜分離 和吸附等。化學(xué)沉淀工藝是一種較成熟的治理重金屬污水的工藝�；瘜W(xué)沉淀工 藝法適合用于處理重金屬離子濃度較高的工業(yè)廢水，但這種方法泥水分離困難， 易產(chǎn)生二次污染。離子交換法處理含重金屬離子的廢水，不僅有著管理方便， 運行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好，而且交換劑可再生的優(yōu)點，但其也存在再生液處理困 難，再生工藝繁瑣，離子交換劑易因氧化和受污染而失效，成本較高的不足。 膜法擁有工藝簡單、無污染物生成、凈化效果好的優(yōu)勢，同時也存在需驅(qū)動力 和膜修復(fù)的缺點。吸附法具有原料易得、價廉的優(yōu)點，但因物理吸附是一個可 逆吸附過程，吸附條件控制不當(dāng)易造成解析，同時存在吸附重金屬離子后的后 處理問題。綜上所述，單純某種工藝處理含重金屬廢水，很難達到達標排放與 回用標準，因此，開發(fā)研究一種能綜合處理重金屬廢水與廢水回用的方法具有 很強的現(xiàn)實意義。

　　對于含重金屬離子廢水的處理，除滿足國家和相關(guān)部門的排放要求外，還 要考慮經(jīng)濟性、實用性及處理過程簡便。往往針對含一種重金屬廢水的處理比 較容易實現(xiàn)，可根據(jù)其特點進行處理，但對于含多種重金屬離子的廢水，如冶 煉廢水、電鍍廢水、選礦廢水等，處理起來相對較為困難。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　鑒于上述不足，本發(fā)明提供一種操作方便，流程簡單的含重金屬廢水深度 凈化與回收利用的方法。

　　本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種含重金屬離子廢水深度凈化與回收利用的方法， 包括如下步驟：

　　(1)將廢水排入混合反應(yīng)池，加入含OH-溶液，調(diào)節(jié)pH值到預(yù)定值，流入 沉淀池，加入絮凝劑，經(jīng)中和沉淀法使廢水中大部分重金屬離子轉(zhuǎn)化為重金屬 氫氧化物沉淀下來，泥水分離后，沉淀池出水送入下一步廢水處理系統(tǒng)，產(chǎn)出 重金屬污泥渣由沉淀池底部排出，經(jīng)重力濃縮、壓濾脫水，制成泥餅，外運填 埋;

　　(2)向經(jīng)步驟(1)處理后的廢水中加入硫化物或多硫化物，同時加入絮 凝劑，流入另一混合反應(yīng)池反應(yīng)5～10分鐘，再排入另一沉淀池中，在沉淀池 中停留60～90分鐘，排出上清液送入下一步廢水處理系統(tǒng);

　　(3)將經(jīng)過步驟(2)處理的的上清液再經(jīng)錳砂過濾、超濾、納濾單元， 進一步降低廢水中的SS、有機物、部分重金屬離子，處理后水質(zhì)達到循環(huán)冷卻 水水質(zhì)回用標準。

　　步驟(1)所述的加入含OH-溶液為生石灰或石灰乳中的一種，加入質(zhì)量濃 度為5～10%，且攪拌不少于15min，調(diào)節(jié)溶液的pH至6～8。

　　所述絮凝劑為非離子型聚丙烯胺絮凝劑或聚合硫酸鐵中的一種。

　　步驟(2)所述加入硫化物為福美鈉或福美鉀中的一種，加入量為硫與廢水 中重金屬離子的總摩爾比S：Me=3:1。

　　步驟(1)或步驟(2)中絮凝劑混合反應(yīng)時間為5～10分鐘，若加入非離 子型聚丙烯胺絮凝劑，用量為10-30mg/L，若加入聚合硫酸鐵，用量為1.5g/L。

　　將經(jīng)過步驟(2)處理的的上清液經(jīng)錳砂過濾后，再經(jīng)外壓式中空纖維超濾 設(shè)備單元和納濾設(shè)備處理單元處理，處理后水質(zhì)達到循環(huán)冷卻水水質(zhì)回用標準。

　　本發(fā)明的突出優(yōu)點在于：

　　針對多元重金屬廢水的特性，采用化學(xué)沉淀+膜處理組合的方法，提高處理 出水水質(zhì)，此方法流程簡單，操作方便，處理效果好。首先調(diào)節(jié)廢水的pH到預(yù) 定值，經(jīng)中和沉淀帶走廢水中大部分重金屬離子，依次加入福美鈉(S.D.D)或 福美鉀以及非離子型聚丙烯胺絮凝劑或聚合硫酸鐵，同步共沉淀混凝處理廢水 中的多元重金屬離子，沉淀后出水再依次經(jīng)過砂濾，超濾，納濾單元，進一步 降低廢水中的SS、有機物、部分重金屬離子，能夠達到高質(zhì)量的回用水標準。 本發(fā)明適用范圍廣，操作簡單，重金屬離子去除率高，可處理不同濃度含一種 或多種重金屬離子的廢水。