申请日2015.06.23
公开(公告)日2015.10.14
IPC分类号C02F101/20; C02F9/04
摘要
一种含重金属离子废水深度净化与回收利用的方法。包括如下步骤：对含一种或多种重金属离子废水进行化学中和沉淀除去水中大部分重金属离子;加入福美钠或福美钾以及聚合物絮凝剂，通过混凝沉淀作用，基本除去废水中的重金属离子;采用砂滤、超滤、纳滤单元处理沉淀后出水，除去废水中的悬浮物质和SS、有机物、部分重金属离子，处理后水质达到循环冷却水水质回用标准。本发明能够处理不同浓度含一种或多种重金属离子的废水，适用范围广，操作简单，去除率高。
摘要附图
权利要求书
1.一种含重金属离子废水深度净化与回收利用的方法，其特征在于，包括 如下步骤：
(1)将废水排入混合反应池，加入含OH-溶液，调节pH值到预定值，流入 沉淀池，加入絮凝剂，经中和沉淀法使废水中大部分重金属离子转化为重金属 氢氧化物沉淀下来，泥水分离后，沉淀池出水送入下一步废水处理系统，产出 重金属污泥渣由沉淀池底部排出，经重力浓缩、压滤脱水，制成泥饼，外运填 埋;
(2)向经步骤(1)处理后的废水中加入硫化物或多硫化物，同时加入絮 凝剂，流入另一混合反应池反应5～10分钟，再排入另一沉淀池中，在沉淀池 中停留60～90分钟，排出上清液送入下一步废水处理系统;
(3)将经过步骤(2)处理的的上清液再经锰砂过滤、超滤、纳滤单元， 进一步降低废水中的SS、有机物、部分重金属离子，处理后水质达到循环冷却 水水质回用标准。
2.根据权利要求1所述的含重金属离子废水深度净化与回收利用的方法， 其特征在于，步骤(1)所述的加入含OH-溶液为生石灰或石灰乳中的一种，加 入质量浓度为5～10%，且搅拌不少于15min，调节溶液的pH至6～8。
3.根据权利要求1所述的含重金属离子废水深度净化与回收利用的方法， 其特征在于，所述絮凝剂为非离子型聚丙烯胺絮凝剂或聚合硫酸铁中的一种。
4.根据权利要求1所述的含重金属离子废水深度净化与回收利用的方法， 其特征在于，步骤(2)所述加入硫化物为福美钠或福美钾中的一种，加入量为 硫与废水中重金属离子的总摩尔比S：Me=3:1。
5.根据权利要求1所述的含重金属离子废水深度净化与回收利用的方法， 其特征在于，步骤(1)或步骤(2)中絮凝剂混合反应时间为5～10分钟，若 加入非离子型聚丙烯胺絮凝剂，用量为10-30mg/L，若加入聚合硫酸铁，用量为 1.5g/L。
6.根据权利要求1所述的含重金属离子废水深度净化与回收利用的方法， 其特征在于，将经过步骤(2)处理的的上清液经锰砂过滤后，再经外压式中空 纤维超滤设备单元和纳滤设备处理单元处理，处理后水质达到循环冷却水水质 回用标准。
说明书
一种含重金属离子废水深度净化与回收利用的方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，具体涉及一种含重金属离子废水深度净 化与回收利用的方法。
技术背景
重金属污染物是一类典型的优先控制污染物。环境中的重金属污染与危害 决定于重金属在环境中的含量分布、化学特征、环境化学行为、迁移转化及重 金属对生物的毒性。重金属污染主要来源于工业、农业、城市和污染事故等方 面。人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多,重金属的使用 越来越广,重金属污染也越来越严重,重金属在世界各国均被列为第一污染物, 表明重金属环境污染已成为一个刻不容缓的世界性课题。
目前，用于去除废水中重金属的一般方法有化学沉淀、离子交换、膜分离 和吸附等。化学沉淀工艺是一种较成熟的治理重金属污水的工艺。化学沉淀工 艺法适合用于处理重金属离子浓度较高的工业废水，但这种方法泥水分离困难， 易产生二次污染。离子交换法处理含重金属离子的废水，不仅有着管理方便， 运行稳定，出水水质好，而且交换剂可再生的优点，但其也存在再生液处理困 难，再生工艺繁琐，离子交换剂易因氧化和受污染而失效，成本较高的不足。 膜法拥有工艺简单、无污染物生成、净化效果好的优势，同时也存在需驱动力 和膜修复的缺点。吸附法具有原料易得、价廉的优点，但因物理吸附是一个可 逆吸附过程，吸附条件控制不当易造成解析，同时存在吸附重金属离子后的后 处理问题。综上所述，单纯某种工艺处理含重金属废水，很难达到达标排放与 回用标准，因此，开发研究一种能综合处理重金属废水与废水回用的方法具有 很强的现实意义。
对于含重金属离子废水的处理，除满足国家和相关部门的排放要求外，还 要考虑经济性、实用性及处理过程简便。往往针对含一种重金属废水的处理比 较容易实现，可根据其特点进行处理，但对于含多种重金属离子的废水，如冶 炼废水、电镀废水、选矿废水等，处理起来相对较为困难。
发明内容
鉴于上述不足，本发明提供一种操作方便，流程简单的含重金属废水深度 净化与回收利用的方法。
本发明的技术方案是：一种含重金属离子废水深度净化与回收利用的方法， 包括如下步骤：
(1)将废水排入混合反应池，加入含OH-溶液，调节pH值到预定值，流入 沉淀池，加入絮凝剂，经中和沉淀法使废水中大部分重金属离子转化为重金属 氢氧化物沉淀下来，泥水分离后，沉淀池出水送入下一步废水处理系统，产出 重金属污泥渣由沉淀池底部排出，经重力浓缩、压滤脱水，制成泥饼，外运填 埋;
(2)向经步骤(1)处理后的废水中加入硫化物或多硫化物，同时加入絮 凝剂，流入另一混合反应池反应5～10分钟，再排入另一沉淀池中，在沉淀池 中停留60～90分钟，排出上清液送入下一步废水处理系统;
(3)将经过步骤(2)处理的的上清液再经锰砂过滤、超滤、纳滤单元， 进一步降低废水中的SS、有机物、部分重金属离子，处理后水质达到循环冷却 水水质回用标准。
步骤(1)所述的加入含OH-溶液为生石灰或石灰乳中的一种，加入质量浓 度为5～10%，且搅拌不少于15min，调节溶液的pH至6～8。
所述絮凝剂为非离子型聚丙烯胺絮凝剂或聚合硫酸铁中的一种。
步骤(2)所述加入硫化物为福美钠或福美钾中的一种，加入量为硫与废水 中重金属离子的总摩尔比S：Me=3:1。
步骤(1)或步骤(2)中絮凝剂混合反应时间为5～10分钟，若加入非离 子型聚丙烯胺絮凝剂，用量为10-30mg/L，若加入聚合硫酸铁，用量为1.5g/L。
将经过步骤(2)处理的的上清液经锰砂过滤后，再经外压式中空纤维超滤 设备单元和纳滤设备处理单元处理，处理后水质达到循环冷却水水质回用标准。
本发明的突出优点在于：
针对多元重金属废水的特性，采用化学沉淀+膜处理组合的方法，提高处理 出水水质，此方法流程简单，操作方便，处理效果好。首先调节废水的pH到预 定值，经中和沉淀带走废水中大部分重金属离子，依次加入福美钠(S.D.D)或 福美钾以及非离子型聚丙烯胺絮凝剂或聚合硫酸铁，同步共沉淀混凝处理废水 中的多元重金属离子，沉淀后出水再依次经过砂滤，超滤，纳滤单元，进一步 降低废水中的SS、有机物、部分重金属离子，能够达到高质量的回用水标准。 本发明适用范围广，操作简单，重金属离子去除率高，可处理不同浓度含一种 或多种重金属离子的废水。
