申请日2018.08.10
公开(公告)日2018.12.07
IPC分类号C02F9/04; C02F101/20
摘要
本发明公开了一种重金属污水处理方法，包括重金属污水预处理步骤、PH值调节步骤、重金属絮凝沉淀步骤、重金属吸附步骤、重金属脱除步骤、重金属降解能力检测步骤以及循环处理步骤;重金属污水处理系统包括初步过滤装置、PH调节槽、絮凝池、重金属吸附装置、重金属脱除装置、重金属含量检测仪、循环泵。本发明结构新颖合理，重金属去除率高，适用范围广阔。
权利要求书
1.一种重金属污水处理方法，其特征在于：包括重金属污水预处理步骤、PH值调节步骤、重金属絮凝沉淀步骤、重金属吸附步骤、重金属脱除步骤、重金属降解能力检测步骤以及循环处理步骤;具体步骤如下：
(1)重金属污水预处理：将污水经过过滤器过滤掉废水中的悬浮物;
(2)PH值调节：将过滤掉悬浮物的重金属污水抽至调节槽，加入适量的酸碱，调将PH调节至弱碱性;
(3)重金属絮凝沉淀：经步骤(2)处理后的污水进入到絮凝池中，加入絮凝剂和螯合剂，重金属离子参与反应生成难溶于水的物质，沉淀出来;
(4)重金属吸附：经步骤(3)处理的污水脱除大部分的重金属离子后进入到重金属吸附装置;用吸附剂吸附废水中颗粒残余物和重金属离子残余物;
(5)重金属脱除：经步骤(4)处理后的污水进入到脱除装置，脱除重金属含量偏高的金属离子，实现重金属离子的高度脱除;
(6)重金属含量检测：经步骤(5)处理后的污水通过重金属含量检测，检测达标后排放;
(7)循环处理：检测未达标，通过水泵抽回重金属吸附装置后再次处理。
2.根据权利要求1所述的一种重金属污水处理方法，其特征在于：所述的步骤(3)中通过加入碱性物质生成氢氧根重金属化合物沉淀，分离重金属离子，也可以加入硫化钠生成硫化根重金属化合物沉淀，分离重金属离子。
3.根据权利要求1所述的一种重金属污水处理方法，其特征在于：所述的步骤(4)中吸附剂包括大孔型阳离子交换树脂、氯化钛、碳酸锰、高锰酸钠、三价铈离子、二价锰离子、三价钛离子、壳聚糖、丙烯酸溶液、AMPS溶液、丙烯酰胺、丙烯酸、MBA、过硫酸钾。
4.根据权利要求3所述的一种重金属污水处理方法，其特征在于：所述吸附剂的制备：
A)将氯化钛、碳酸锰和高锰酸钠溶解于有机溶剂中得到混合溶液，调节混合溶液的PH至弱碱性，将大孔型阳离子交换树脂浸泡在弱碱性的混合溶液中，浸泡20-30分钟;然后水洗、干燥;
B)然后依次配制二价锰离子、三价铈离子三价钛离子的混合溶液;浓度为0.5-0.8mol/L;将干燥后的大孔型阳离子交换树脂浸泡在混合溶液中;C)将壳聚糖、丙烯酸溶液和AMPS溶液混合后像其中添加丙烯酰胺、丙烯酸、MBA和过硫酸钾得到浸泡溶液;然后将步骤B)的大孔型阳离子交换树脂浸泡在浸泡溶液中;浸泡20-30分钟后干燥。
5.根据权利要求4所述的一种重金属污水处理方法，其特征在于：所述步骤(5)中脱除装置采用生物滤柱脱除，所述的生物滤柱按重量份数计，对硝基苯磷酸二乙酯8-15份、5α-氯-5α-雄甾(烷)-3β2-8份、6β-二醇-17-酮-3-醋酸酯12-25份、聚对苯二甲酸亚戊基酯20-30份、邻甲基苯甲酰氯42-87份、N-(1-腈基-1,2-二甲基丙基)-2-(2,4-二氯苯氧基)丙酰胺20-45份、2-(2,4-二氯-5-氟苯甲酰基)乙酸乙酯30-50份、β-溴乙基苯基醚75-89份、5-氯-2-(3,4-二甲氧基苯基)-2-异丙基戊晴3-18份、浓度为40ppm～95ppm的4,5,6,7-四氯邻苯二甲酰亚胺14-32份、四氯邻苯二甲酸5-16份、雄甾(烷)-3β-醇-17-酮-3-醋酸酯45-88份、聚硅酸硫酸铜锌90-120份、醋酸去氢表雄酮70-90份、邻氯基对甲基苯甲醚28-33份。
6.一种重金属污水处理系统，其特征在于：包括初步过滤装置(1)、PH调节槽(2)、絮凝池(3)、重金属吸附装置(4)、重金属脱除装置(5)、重金属含量检测仪(6)、循环泵(7);所述的初步过滤装置(1)、PH调节槽(2)、絮凝池(3)、重金属吸附装置(4)、重金属脱除装置(5)依次连接;所述的重金属脱除装置(5)底部设置排水口;所述的排水口设置有三个分流管道，分别为循环管道(8)、检测管道(9)和排污管道(10);循环管道(8)的另一端连接循环泵(7)和重金属吸附装置(4);所述检测管道(9)与重金属含量检测仪(6)连接;所述的排污管道(10)排放达标污水;所述的重金属含量检测仪(6)与PLC控制系统连接;所述的循环管道(8)和排污管道(10)上设置有电磁阀(11);所述的电磁阀(11)与PLC控制系统连接，PLC控制系统根据重金属含量检测仪(6)检测的信息控制电磁阀(11)的通断。
7.根据权利要求6所述的一种重金属污水处理系统，其特征在于：所述重金属脱除装置(5)包括顶盒(51)、底板(52)和设置于顶板和底板之间的多个生物滤柱(53);所述的顶盒的顶部设置有入水口(54)，底部设置有多个与滤柱(53)匹配的圆孔(55);所述生物滤柱(53)的顶部通过圆孔(55)伸入所述的顶盒(51)内;所述的生物滤柱(53)与所述的圆孔(55)焊接;所述生物滤柱(53)内设置有若干滤孔(56);所述生物滤柱(53)的底部固定在底板(52)上;底板(52)上设置有与滤孔(56)匹配的小孔(57);所述的底板(52)固定在盛液槽的顶部(58)。
说明书
一种重金属污水处理方法及其处理系统
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种重金属污水处理方法及其处理系统。
背景技术
重金属污染是指由重金属及其化合物所造成的环境污染和生态破坏，其危害程度取决于重金属在环境、食品和生物体中存在的浓度和化学形态。重金属污染主要表现在水污染中，还有一部分在大气和固体废物中。重金属污染与其他有机化合物的污染不同，不少有机化合物可以通过自然界本身的物理、化学或生物效应得以净化，使危害性降低或消除;而重金属具有富集性，很难在环境中降解。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种重金属污水处理方法，实现重金属污水处理工业化。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：一种重金属污水处理方法，包括重金属污水预处理步骤、PH值调节步骤、重金属絮凝沉淀步骤、重金属吸附步骤、重金属脱除步骤、重金属降解能力检测步骤以及循环处理步骤;具体步骤如下：
(1)重金属污水预处理：将污水经过过滤器过滤掉废水中的悬浮物;
(2)PH值调节：将过滤掉悬浮物的重金属污水抽至调节槽，加入适量的酸碱，调将PH调节至弱碱性;
(3)重金属絮凝沉淀：经步骤(2)处理后的污水进入到絮凝池中，加入絮凝剂和螯合剂，重金属离子参与反应生成难溶于水的物质，沉淀出来;
(4)重金属吸附：经步骤(3)处理的污水脱除大部分的重金属离子后进入到重金属吸附装置;用吸附剂吸附废水中颗粒残余物和重金属离子残余物;
(5)重金属脱除：经步骤(4)处理后的污水进入到脱除装置，脱除重金属含量偏高的金属离子，实现重金属离子的高度脱除;
(6)重金属含量检测：经步骤(5)处理后的污水通过重金属含量检测，检测达标后排放;
(7)循环处理：检测未达标，通过水泵抽回重金属吸附装置后再次处理。
进一步地，所述的步骤(3)中通过加入碱性物质生成氢氧根重金属化合物沉淀，分离重金属离子，也可以加入硫化钠生成硫化根重金属化合物沉淀，分离重金属离子。
进一步地，所述的步骤(4)中吸附剂包括大孔型阳离子交换树脂、氯化钛、碳酸锰、高锰酸钠、三价铈离子、二价锰离子、三价钛离子、壳聚糖、丙烯酸溶液、AMPS溶液、丙烯酰胺、丙烯酸、MBA、过硫酸钾。
进一步地，所述吸附剂的制备：
A)将氯化钛、碳酸锰和高锰酸钠溶解于有机溶剂中得到混合溶液，调节混合溶液的PH至弱碱性，将大孔型阳离子交换树脂浸泡在弱碱性的混合溶液中，浸泡20-30分钟;然后水洗、干燥;
B)然后依次配制二价锰离子、三价铈离子三价钛离子的混合溶液;浓度为0.5-0.8mol/L;将干燥后的大孔型阳离子交换树脂浸泡在混合溶液中;C)将壳聚糖、丙烯酸溶液和AMPS溶液混合后像其中添加丙烯酰胺、丙烯酸、MBA和过硫酸钾得到浸泡溶液;然后将步骤B)的大孔型阳离子交换树脂浸泡在浸泡溶液中;浸泡20-30分钟后干燥。
进一步地，所述步骤(5)中脱除装置采用生物滤柱脱除，所述的生物滤柱按重量份数计，对硝基苯磷酸二乙酯8-15份、5α-氯-5α-雄甾(烷)-3β2-8份、6β-二醇-17-酮-3-醋酸酯12-25份、聚对苯二甲酸亚戊基酯20-30份、邻甲基苯甲酰氯42-87份、N-(1-腈基-1,2-二甲基丙基)-2-(2,4-二氯苯氧基)丙酰胺20-45份、2-(2,4-二氯-5-氟苯甲酰基)乙酸乙酯30-50份、β-溴乙基苯基醚75-89份、5-氯-2-(3,4-二甲氧基苯基)-2-异丙基戊晴3-18份、浓度为40ppm～95ppm的4,5,6,7-四氯邻苯二甲酰亚胺14-32份、四氯邻苯二甲酸5-16份、雄甾(烷)-3β-醇-17-酮-3-醋酸酯45-88份、聚硅酸硫酸铜锌90-120份、醋酸去氢表雄酮70-90份、邻氯基对甲基苯甲醚28-33份。
本发明还提供一种重金属污水处理系统，包括初步过滤装置、PH调节槽、絮凝池、重金属吸附装置、重金属脱除装置、重金属含量检测仪、循环泵;所述的初步过滤装置、PH调节槽、絮凝池、重金属吸附装置、重金属脱除装置依次连接;所述的重金属脱除装置底部设置排水口;所述的排水口设置有三个分流管道，分别为循环管道、检测管道和排污管道;循环管道的另一端连接循环泵和重金属吸附装置;所述检测管道与重金属含量检测仪连接;所述的排污管道排放达标污水;所述的重金属含量检测仪与PLC控制系统连接;所述的循环管道和排污管道上设置有电磁阀;所述的电磁阀与PLC控制系统连接，PLC控制系统根据重金属含量检测仪检测的信息控制电磁阀的通断。
进一步地，所述重金属脱除装置包括顶盒、底板和设置于顶板和底板之间的多个生物滤柱;所述的顶盒的顶部设置有入水口，底部设置有多个与滤柱匹配的圆孔;所述生物滤柱的顶部通过圆孔伸入所述的顶盒内;所述的生物滤柱与所述的圆孔焊接;所述生物滤柱内设置有若干滤孔;所述生物滤柱的底部固定在底板上;底板上设置有与滤孔匹配的小孔;所述的底板固定在盛液槽的顶部(58)。
本发明的有益效果：本发明所述的一种工业污水中去除重金属离子设备及其去除方法结构新颖合理，重金属去除率高，适用范围广阔。
本发明采用废水絮凝沉降装置，对废水中的不溶物进行预先脱除，然后采用重金属吸附装置和重金属脱除装置，进一步脱除污水中的重金属离子，通过预先除杂和絮凝，延长后续重金属吸附装置和重金属脱除装置的使用寿命，降低设备成本。
本发明增加在线监测装置，检测达标自动排放，检测不达标循环处理，直至处理达标位置，保证水质安全。
