本發(fā)明涉及一種廢水處理工藝，特別是涉及一種去除廢水中有害金屬污染物的方法，應(yīng)用于水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

銻是水中一種有毒有害污染物，它不是人體必需的元素，銻及其化合物能與人體內(nèi)巰基結(jié)合，干擾體內(nèi)酶活性或破壞細(xì)胞內(nèi)離子平衡使細(xì)胞缺氧而引起人體代謝紊亂。銻污染物中銻的存在形式有Sb(ш)和Sb(V)兩種價態(tài)，水中Sb(ш)易于去除，但Sb(V)的電負(fù)性較大，在水中溶解度較高，難以去除。地表水中的銻主要以Sb(V)形式存在，Sb(ш)濃度相對較低。我國《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 4287-2012)修改單》中規(guī)定銻的限定濃度為100μg/L。

近年來，由于工業(yè)廢水排放導(dǎo)致的銻污染問題日益突出，有效去除水中的銻一直是水處理技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前，去除水中銻污染物的方法主要包括吸附法、混凝沉淀、和離子交換法等。上述方法通常對Sb(ш)去除效果較好，但對Sb(V)去除能力有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種去除廢水中銻的方法，結(jié)合電化學(xué)法處理的優(yōu)點(diǎn)，利用工作電極的氧化還原反應(yīng)將Sb(V)還原成Sb(ш)，甚至將部分的Sb(V)和Sb(ш)直接還原為Sb(0)，從而提高Sb(V)的去除率。本發(fā)明使用混凝劑氯化高鐵和陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑處理電化學(xué)氧化后的含銻廢水，不用調(diào)節(jié)溶液的pH，即可達(dá)到我國《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 4287-2012)修改單》中對銻的排放控制要求。

為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種去除廢水中銻的方法，結(jié)合電化學(xué)法和混凝法處理含銻廢水，包括如下步驟：

a.電化學(xué)法廢水初處理：

采用直流電源供電，采用電極以鈦基涂層電極作陽極，采用不銹鋼作陰極，組成電化學(xué)裝置，控制電化學(xué)工藝條件為電流密度2～15mA/cm²，電極板間距為1～3cm，電化學(xué)處理時間2～5min；

b.混凝法廢水處理：主要采用氯化高鐵作為絮凝劑，處理經(jīng)過所述步驟a電化學(xué)法處理后的含銻廢水，含銻廢水中氯化高鐵的投加量為10～60mg/L，在攪拌轉(zhuǎn)速為350～500r/min條件下反應(yīng)15～30s，然后在攪拌轉(zhuǎn)速60～100r/min條件下再反應(yīng)不低于3min，對含銻廢水進(jìn)行處理。作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，在混凝法廢水處理過程中，采用陰離子型聚丙烯酰胺作為輔助絮凝劑，依次使用氯化高鐵和陰離子型聚丙烯酰胺分別處理含銻廢水，在采用氯化高鐵處理后的含銻廢水混合溶液中，再加入2～10mg/L陰離子型聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝處理，處理?xiàng)l件為：先在攪拌轉(zhuǎn)速60～100r/min條件下反應(yīng)2～8min，再靜置沉淀5～20min，得到沉淀后的上清液即為含銻廢水處理后的潔凈水。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明采用鈦基電極、不銹鋼作為工作電極，對含銻廢水中的Sb(V)和Sb(ш)進(jìn)行還原，使Sb(V)還原為Sb(ш)，部分Sb(ш)在陰極上析出，結(jié)合混凝劑氯化高鐵和陰離子型聚丙烯酰胺絮凝劑處理電化學(xué)氧化后的含銻廢水，實(shí)現(xiàn)Sb(V)和Sb(ш)的去除，達(dá)到我國含銻廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)；

2.本發(fā)明能有效去除廢水中的銻，工藝簡單、操作靈活方便，處理時間短、清潔環(huán)保具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一含銻廢水處理工藝示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一含銻廢水的處理結(jié)果。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例詳述如下：

實(shí)施例一：

在本實(shí)施例中，一種去除廢水中銻的方法，結(jié)合電化學(xué)法和混凝法處理含銻工業(yè)廢水，將取自印染廢水的含銻廢水按圖1的工藝進(jìn)行處理，含銻廢水中銻的濃度為289μg/L，包括如下步驟：

a.電化學(xué)法廢水初處理：

將1L含銻廢水注入到電化學(xué)反應(yīng)器中，反應(yīng)器采用直流電源供電，采用電極以鈦基涂層電極作陽極，采用不銹鋼作陰極，組成電化學(xué)裝置，控制電化學(xué)工藝條件為電流密度2mA/cm²，電極板間距為2.4cm，電化學(xué)處理時間3min，處理后廢水中銻的濃度為218μg/L，廢水中銻的濃度有所降低，但廢水中的銻的濃度還未達(dá)到排放要求，通過電化學(xué)處理含銻廢水的主要目的是將Sb(V)還原成Sb(ш)，甚至將部分的Sb(V)和Sb(ш)直接還原為Sb(0)，從而提高Sb(V)的去除率，為后續(xù)的深度去除廢水中的銻打好基礎(chǔ)；

b.混凝法廢水處理：采用氯化高鐵和陰離子型聚丙烯酰胺作為絮凝劑，依次使用氯化高鐵和陰離子型聚丙烯酰胺分別處理含銻廢水，具體為：首先采用氯化高鐵處理經(jīng)過所述步驟a電化學(xué)法處理后的含銻廢水，含銻廢水中氯化高鐵的投加量為50mg/L，在攪拌轉(zhuǎn)速為500r/min條件下反應(yīng)30s，然后在攪拌轉(zhuǎn)速60r/min條件下再反應(yīng)3min，對含銻廢水進(jìn)行處理；在采用氯化高鐵處理后的含銻廢水混合溶液中，再加入10mg/L陰離子型聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝處理，處理?xiàng)l件為：先在攪拌轉(zhuǎn)速60r/min條件下反應(yīng)2min，再靜置沉淀5min，最后得到沉淀后的上清液即為含銻廢水處理后的潔凈水，最后得到的處理后潔凈水中銻的濃度為3μg/L，符合《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 4287-2012)修改單》中規(guī)定銻的限定濃度為100μg/L的標(biāo)準(zhǔn)，參見圖2。

本實(shí)施例采用電化學(xué)法和混凝法來聯(lián)合處理含銻廢水，并采用氯化高鐵和陰離子型聚丙烯酰胺分別處理電化學(xué)法處理后的含銻廢水，能對含銻工業(yè)廢水高效、深度處理，處理后水中銻的濃度顯著降低。本實(shí)施例首先通過電化學(xué)法去除一部分廢水中的銻，然后通過混凝法進(jìn)一步去除銻，本發(fā)明工藝簡單，除銻效果好，處理時間短，成本較低。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于：

在本實(shí)施例中，

一種去除廢水中銻的方法，結(jié)合電化學(xué)法和混凝法處理含銻工業(yè)廢水，含銻廢水中銻的濃度為289μg/L，包括如下步驟：

a.電化學(xué)法廢水初處理：

將1L含銻廢水注入到電化學(xué)反應(yīng)器中，反應(yīng)器采用直流電源供電，采用電極以鈦基涂層電極作陽極，采用不銹鋼作陰極，組成電化學(xué)裝置，控制電化學(xué)工藝條件為電流密度15mA/cm²，電極板間距為3cm，電化學(xué)處理時間2min，處理后廢水中銻的濃度為215μg/L，廢水中銻的濃度有所降低，但廢水中的銻的濃度還未達(dá)到排放要求，通過電化學(xué)處理含銻廢水的主要目的是將Sb(V)還原成Sb(ш)，甚至將部分的Sb(V)和Sb(ш)直接還原為Sb(0)，從而提高Sb(V)的去除率，為后續(xù)的深度去除廢水中的銻打好基礎(chǔ)；

b.混凝法廢水處理：采用氯化高鐵和陰離子型聚丙烯酰胺作為絮凝劑，依次使用氯化高鐵和陰離子型聚丙烯酰胺分別處理含銻廢水，具體為：首先采用氯化高鐵處理經(jīng)過所述步驟a電化學(xué)法處理后的含銻廢水，含銻廢水中氯化高鐵的投加量為60mg/L，在攪拌轉(zhuǎn)速為350r/min條件下反應(yīng)15s，然后在攪拌轉(zhuǎn)速100r/min條件下再反應(yīng)3min，對含銻廢水進(jìn)行處理；在采用氯化高鐵處理后的含銻廢水混合溶液中，再加入2mg/L陰離子型聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝處理，處理?xiàng)l件為：先在攪拌轉(zhuǎn)速100r/min條件下反應(yīng)8min，再靜置沉淀20min，最后得到沉淀后的上清液即為含銻廢水處理后的潔凈水，最后得到的處理后潔凈水中銻的濃度為4μg/L，符合《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 4287-2012)修改單》中規(guī)定銻的限定濃度為100μg/L的標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)施例三：

本實(shí)施例與前述實(shí)施例基本相同，特別之處在于：

在本實(shí)施例中，

一種去除廢水中銻的方法，結(jié)合電化學(xué)法和混凝法處理含銻工業(yè)廢水，含銻廢水中銻的濃度為289μg/L，包括如下步驟：

a.電化學(xué)法廢水初處理：

將1L含銻廢水注入到電化學(xué)反應(yīng)器中，反應(yīng)器采用直流電源供電，采用電極以鈦基涂層電極作陽極，采用不銹鋼作陰極，組成電化學(xué)裝置，控制電化學(xué)工藝條件為電流密度15mA/cm²，電極板間距為1cm，電化學(xué)處理時間5min，處理后廢水中銻的濃度為220μg/L，廢水中銻的濃度有所降低，但廢水中的銻的濃度還未達(dá)到排放要求，通過電化學(xué)處理含銻廢水的主要目的是將Sb(V)還原成Sb(ш)，甚至將部分的Sb(V)和Sb(ш)直接還原為Sb(0)，從而提高Sb(V)的去除率，為后續(xù)的深度去除廢水中的銻打好基礎(chǔ)；

b.混凝法廢水處理：采用氯化高鐵和陰離子型聚丙烯酰胺作為絮凝劑，依次使用氯化高鐵和陰離子型聚丙烯酰胺分別處理含銻廢水，具體為：首先采用氯化高鐵處理經(jīng)過所述步驟a電化學(xué)法處理后的含銻廢水，含銻廢水中氯化高鐵的投加量為10mg/L，在攪拌轉(zhuǎn)速為350r/min條件下反應(yīng)15s，然后在攪拌轉(zhuǎn)速100r/min條件下再反應(yīng)3min，對含銻廢水進(jìn)行處理；在采用氯化高鐵處理后的含銻廢水混合溶液中，再加入5mg/L陰離子型聚丙烯酰胺進(jìn)行絮凝處理，處理?xiàng)l件為：先在攪拌轉(zhuǎn)速100r/min條件下反應(yīng)8min，再靜置沉淀20min，最后得到沉淀后的上清液即為含銻廢水處理后的潔凈水，最后得到的處理后潔凈水中銻的濃度為5μg/L，符合《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB 4287-2012)修改單》中規(guī)定銻的限定濃度為100μg/L的標(biāo)準(zhǔn)。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合或簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明去除廢水中銻的方法的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。