一种工业废水中重金属的处理方法与流程

1.本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种工业废水中重金属的处理方法。


背景技术：

2.生产有色金属的企业，从采矿、选矿、冶炼到产品加工的整个生产过程中，都有废水排放，根据废水来源可分为采矿废水、选矿废水、冶炼废水和加工废水，这些废水主要含有锑、铜、铅、锌、镉、砷、铬等重金属元素，如果处理不好，就会很容易造成砷污染、镉污染、铅污染等对生态环境影响重大的重金属污染事件。该类废水由于酸度大，重金属离子种类复杂，并以多种价态和形态存在，处理难度较大。
3.目前重金属废水传统处理方法主要采用沉淀法，如中和沉淀法和硫化物沉淀法，但是在沉淀过程中，废水中通入的气体以及生成的沉淀物无法更好的去除，同时，加入的药剂等不能完全沉淀，增加废水中的其他金属离子的含量。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种工业废水中重金属的处理方法，以解决上述背景中技术问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种工业废水中重金属的处理方法，包括以下步骤：
7.步骤一：浮选吸附：向废水加入适量的活性炭，同时向废水中通入适量的气体，然后采用滤网将活性炭滤除；
8.步骤二：调节酸碱度：检测废水中的ph值，然后根据ph值加入酸碱调节剂调整ph至预定值；
9.步骤三：絮凝沉淀：向废水中依次加入混凝剂，形成金属絮凝沉淀，然后通过微滤膜对废水进行过滤，去除废水中的金属絮凝沉淀；
10.步骤四：配合分离：向絮凝沉淀之后的废水滤液中加入络合剂，使得废水滤液中形成金属配合物，然后通过纳滤膜过滤废水滤液，使得金属配合物与渗透物分离；
11.步骤五：电解积聚：将渗透分离之后的废水通入至电解池内进行电解，通过阴极还原反应将重金属还原并沉淀在反应槽的底部；
12.步骤六：固液分离过滤：将电解之后的废水通过活性滤料进行过滤。
13.作为本发明进一步的方案：所述步骤二中ph的预定值为8-10。
14.作为本发明进一步的方案：所述步骤三中向废水中依次加入混凝剂的具体步骤为：
15.步骤a1：向废水中通入硫化氢气体，通入硫化氢气体的同时对废水进行搅拌并加热；
16.步骤a2：保持匀速搅拌，再向废水中加入硫酸盐化合物，使其充分反应并沉淀；
17.步骤a3：匀速搅拌的同时，再向废水中加入氯化物，使其充分反应并沉淀；
18.步骤a4：最后向废水中加入氢氧化物，使其充分反应并沉淀；
19.步骤a5：通过微滤膜对废水中产生的沉淀进行过滤。
20.作为本发明进一步的方案：所述步骤a2中的硫酸盐化合物为硫酸铝和/或硫酸铁；所述步骤a3中的氯化物为氯化铝和或氯化铁；所述步骤a4中的氢氧化物为氢氧化钠。
21.作为本发明进一步的方案：所述步骤四中的络合剂为氨三乙酸钠、乙二胺四乙酸、柠檬酸、酒石酸和海藻酸钠中的一种。
22.作为本发明进一步的方案：所述步骤a5中微滤膜的孔径为0.1-10微米。
23.作为本发明进一步的方案：所述步骤四中纳滤膜的分子量截留范围为200-1500道尔顿。
24.作为本发明进一步的方案：所述步骤六中的活性滤料为活性炭、生化毡和麦饭石中的一种。
25.本发明的有益效果：
26.(1)本发明中，采用化学反应生成沉淀的方式与膜过滤相结合，有效实现高的重金属去除率，同时有效的降低了药剂的消耗，同时，使用不同孔径和分子量截止点的微滤膜与纳滤膜，可以有效的分离废水中不同形态和大小的金属；
27.(2)本发明中，先通过通入硫化氢气体，去除废水中的铜离子和铅离子，使其形成硫化铜和硫化铅沉淀，然后再通入硫酸铁和/或硫酸铝，可以有效的去除废水中的银离子和钙离子，使其形成硫酸银和硫酸钙沉淀，当通入氯化物之后，可以去除废水中的汞离子，形成氯化汞沉淀，最后通入氢氧化钠，可以使废水中之前加入的铁离子、铝离子、铜离子和钙离子等，既可以去除前序步骤未去除的重金属离子，还可以将前序步骤加入的化学药品所携带的金属离子去除，处理效果更好；
28.(3)通过活性炭和麦饭石以及生化毡等材料对废水进行过滤吸附，可以吸附废水中的亚硝酸盐和步骤一中多余的硫化氢，以及其他微溶于水的重金属等，同时还可以稳定废水的ph，保证水的纯净，同时，活性滤料在使用过程中，可以产生有益菌，有益菌的繁殖可以对废水起到一定的净化作用，提高废水的洁净度。
附图说明
29.下面结合附图对本发明作进一步的说明。
30.图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本发明公布以下两种实施例：
33.实施例一
34.请参阅图1所示，本发明为一种工业废水中重金属的处理方法，包括以下步骤：
35.步骤一：浮选吸附：向废水加入适量的活性炭，同时向废水中通入适量的气体，然
后采用滤网将活性炭滤除；
36.步骤二：调节酸碱度：检测废水中的ph值，然后根据ph值加入酸碱调节剂调整ph至预定值8；
37.步骤三：絮凝沉淀：向废水中依次加入混凝剂，形成金属絮凝沉淀，然后通过微滤膜对废水进行过滤，去除废水中的金属絮凝沉淀；
38.步骤四：配合分离：向絮凝沉淀之后的废水滤液中加入络合剂，使得废水滤液中形成金属配合物，然后通过纳滤膜过滤废水滤液，使得金属配合物与渗透物分离；
39.步骤五：电解积聚：将渗透分离之后的废水通入至电解池内进行电解，通过阴极还原反应将重金属还原并沉淀在反应槽的底部；
40.步骤六：固液分离过滤：将电解之后的废水通过活性滤料进行过滤。
41.采用化学反应生成沉淀的方式与膜过滤相结合，有效实现高的重金属去除率，同时有效的降低了药剂的消耗，同时，使用不同孔径和分子量截止点的微滤膜与纳滤膜，可以有效的分离废水中不同形态和大小的金属。
42.步骤三中向废水中依次加入混凝剂的具体步骤为：
43.步骤a1：向废水中通入硫化氢气体，通入硫化氢气体的同时对废水进行搅拌并加热；
44.步骤a2：保持匀速搅拌，再向废水中加入硫酸盐化合物，使其充分反应并沉淀；
45.步骤a3：匀速搅拌的同时，再向废水中加入氯化物，使其充分反应并沉淀；
46.步骤a4：最后向废水中加入氢氧化物，使其充分反应并沉淀；
47.步骤a5：通过微滤膜对废水中产生的沉淀进行过滤。
48.其中，步骤a2中的硫酸盐化合物为硫酸铝和/或硫酸铁；步骤a3中的氯化物为氯化铝和或氯化铁；步骤a4中的氢氧化物为氢氧化钠。
49.先通过通入硫化氢气体，去除废水中的铜离子和铅离子，使其形成硫化铜和硫化铅沉淀，然后再通入硫酸铁和/或硫酸铝，可以有效的去除废水中的银离子和钙离子，使其形成硫酸银和硫酸钙沉淀，当通入氯化物之后，可以去除废水中的汞离子，形成氯化汞沉淀，最后通入氢氧化钠，可以使废水中之前加入的铁离子、铝离子、铜离子和钙离子等，既可以去除前序步骤未去除的重金属离子，还可以将前序步骤加入的化学药品所携带的金属离子去除，处理效果更好；
50.步骤四中的络合剂为氨三乙酸钠、乙二胺四乙酸、柠檬酸、酒石酸和海藻酸钠中的一种，在使用过程中，通过上述络合剂的加入可以有效的增强废水中金属离子和配合物的溶解度，同时，增强废水中配合物的稳定性，防止膜污染和结垢，增加过滤效果。
51.步骤a5中微滤膜的孔径为0.1微米。
52.步骤四中纳滤膜的分子量截留范围为200道尔顿。
53.步骤六中的活性滤料为活性炭、生化毡和麦饭石中的一种，通过活性炭和麦饭石以及生化毡等材料对废水进行过滤吸附，可以吸附废水中的亚硝酸盐和步骤一中多余的硫化氢，以及其他微溶于水的重金属等，同时还可以稳定废水的ph，保证水的纯净，同时，活性滤料在使用过程中，可以产生有益菌，有益菌的繁殖可以对废水起到一定的净化作用，提高废水的洁净度。
54.实施例二：
55.请参阅图1所示，本发明为一种工业废水中重金属的处理方法，包括以下步骤：
56.步骤一：浮选吸附：向废水加入适量的活性炭，同时向废水中通入适量的气体，然后采用滤网将活性炭滤除；
57.步骤二：调节酸碱度：检测废水中的ph值，然后根据ph值加入酸碱调节剂调整ph至预定值10；
58.步骤三：絮凝沉淀：向废水中依次加入混凝剂，形成金属絮凝沉淀，然后通过微滤膜对废水进行过滤，去除废水中的金属絮凝沉淀；
59.步骤四：配合分离：向絮凝沉淀之后的废水滤液中加入络合剂，使得废水滤液中形成金属配合物，然后通过纳滤膜过滤废水滤液，使得金属配合物与渗透物分离；
60.步骤五：电解积聚：将渗透分离之后的废水通入至电解池内进行电解，通过阴极还原反应将重金属还原并沉淀在反应槽的底部；
61.步骤六：固液分离过滤：将电解之后的废水通过活性滤料进行过滤。
62.采用化学反应生成沉淀的方式与膜过滤相结合，有效实现高的重金属去除率，同时有效的降低了药剂的消耗，同时，使用不同孔径和分子量截止点的微滤膜与纳滤膜，可以有效的分离废水中不同形态和大小的金属。
63.步骤三中向废水中依次加入混凝剂的具体步骤为：
64.步骤a1：向废水中通入硫化氢气体，通入硫化氢气体的同时对废水进行搅拌并加热；
65.步骤a2：保持匀速搅拌，再向废水中加入硫酸盐化合物，使其充分反应并沉淀；
66.步骤a3：匀速搅拌的同时，再向废水中加入氯化物，使其充分反应并沉淀；
67.步骤a4：最后向废水中加入氢氧化物，使其充分反应并沉淀；
68.步骤a5：通过微滤膜对废水中产生的沉淀进行过滤。
69.其中，步骤a2中的硫酸盐化合物为硫酸铝和/或硫酸铁；步骤a3中的氯化物为氯化铝和或氯化铁；步骤a4中的氢氧化物为氢氧化钠。
70.先通过通入硫化氢气体，去除废水中的铜离子和铅离子，使其形成硫化铜和硫化铅沉淀，然后再通入硫酸铁和/或硫酸铝，可以有效的去除废水中的银离子和钙离子，使其形成硫酸银和硫酸钙沉淀，当通入氯化物之后，可以去除废水中的汞离子，形成氯化汞沉淀，最后通入氢氧化钠，可以使废水中之前加入的铁离子、铝离子、铜离子和钙离子等，既可以去除前序步骤未去除的重金属离子，还可以将前序步骤加入的化学药品所携带的金属离子去除，处理效果更好；
71.步骤四中的络合剂为氨三乙酸钠、乙二胺四乙酸、柠檬酸、酒石酸和海藻酸钠中的一种，在使用过程中，通过上述络合剂的加入可以有效的增强废水中金属离子和配合物的溶解度，同时，增强废水中配合物的稳定性，防止膜污染和结垢，增加过滤效果。
72.步骤a5中微滤膜的孔径为10微米。
73.步骤四中纳滤膜的分子量截留范围为1500道尔顿。
74.步骤六中的活性滤料为活性炭、生化毡和麦饭石中的一种，通过活性炭和麦饭石以及生化毡等材料对废水进行过滤吸附，可以吸附废水中的亚硝酸盐和步骤一中多余的硫化氢，以及其他微溶于水的重金属等，同时还可以稳定废水的ph，保证水的纯净，同时，活性滤料在使用过程中，可以产生有益菌，有益菌的繁殖可以对废水起到一定的净化作用，提高
废水的洁净度。
75.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

技术特征：
1.一种工业废水中重金属的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：浮选吸附：向废水加入适量的活性炭，同时向废水中通入适量的气体，然后采用滤网将活性炭滤除；步骤二：调节酸碱度：检测废水中的ph值，然后根据ph值加入酸碱调节剂调整ph至预定值；步骤三：絮凝沉淀：向废水中依次加入混凝剂，形成金属絮凝沉淀，然后通过微滤膜对废水进行过滤，去除废水中的金属絮凝沉淀；步骤四：配合分离：向絮凝沉淀之后的废水滤液中加入络合剂，使得废水滤液中形成金属配合物，然后通过纳滤膜过滤废水滤液，使得金属配合物与渗透物分离；步骤五：电解积聚：将渗透分离之后的废水通入至电解池内进行电解，通过阴极还原反应将重金属还原并沉淀在反应槽的底部；步骤六：固液分离过滤：将电解之后的废水通过活性滤料进行过滤。2.根据权利要求1所述的一种工业废水中重金属的处理方法，其特征在于，所述步骤二中ph的预定值为8-10。3.根据权利要求1所述的一种工业废水中重金属的处理方法，其特征在于，所述步骤三中向废水中依次加入混凝剂的具体步骤为：步骤a1：向废水中通入硫化氢气体，通入硫化氢气体的同时对废水进行搅拌并加热；步骤a2：保持匀速搅拌，再向废水中加入硫酸盐化合物，使其充分反应并沉淀；步骤a3：匀速搅拌的同时，再向废水中加入氯化物，使其充分反应并沉淀；步骤a4：最后向废水中加入氢氧化物，使其充分反应并沉淀；步骤a5：通过微滤膜对废水中产生的沉淀进行过滤。4.根据权利要求3所述的一种工业废水中重金属的处理方法，其特征在于，所述步骤a2中的硫酸盐化合物为硫酸铝和/或硫酸铁；所述步骤a3中的氯化物为氯化铝和或氯化铁；所述步骤a4中的氢氧化物为氢氧化钠。5.根据权利要求1所述的一种工业废水中重金属的处理方法，其特征在于，所述步骤四中的络合剂为氨三乙酸钠、乙二胺四乙酸、柠檬酸、酒石酸和海藻酸钠中的一种。6.根据权利要求3所述的一种工业废水中重金属的处理方法，其特征在于，所述步骤a5中微滤膜的孔径为0.1-10微米。7.根据权利要求1所述的一种工业废水中重金属的处理方法，其特征在于，所述步骤四中纳滤膜的分子量截留范围为200-1500道尔顿。8.根据权利要求1所述的一种工业废水中重金属的处理方法，其特征在于，所述步骤六中的活性滤料为活性炭、生化毡和麦饭石中的一种。

技术总结
本发明公开了一种工业废水中重金属的处理方法，包括以下步骤：向废水加入适量的活性炭，同时向废水中通入适量的气体，然后采用滤网将活性炭滤除；向废水中依次加入混凝剂，形成金属絮凝沉淀，然后通过微滤膜对废水进行过滤，向絮凝沉淀之后的废水滤液中加入络合剂，使得废水滤液中形成金属配合物，使得金属配合物与渗透物分离；将渗透分离之后的废水通入至电解池内进行电解，将电解之后的废水通过活性滤料进行过滤，采用化学反应生成沉淀的方式与膜过滤相结合，有效实现高的重金属去除率，同时有效的降低了药剂的消耗，同时，使用不同孔径和分子量截止点的微滤膜与纳滤膜，可以有效的分离废水中不同形态和大小的金属。的分离废水中不同形态和大小的金属。的分离废水中不同形态和大小的金属。


技术研发人员：崔磊
受保护的技术使用者：株洲稷维环境科技有限公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/9/14