一種含鉈廢水的深度處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及重金屬處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含鉈廢水的深度處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，鉈在自然界的豐度很低，然而其毒性卻遠(yuǎn)大于Hg、Cd、As等重金屬，鉈及其化合物已被列入水體優(yōu)先控制污染物黑名單和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB838-2002)》的監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系。在含鉈工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，由于含鉈工業(yè)廢水具有高鹽度、高還原性等特點(diǎn)，采用常規(guī)的中和沉淀、硫化沉淀等處理技術(shù)，難以實(shí)現(xiàn)鉈等重金屬的深度去除。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)方案中常規(guī)的中和沉淀、硫化沉淀等廢水處理技術(shù)，由于鹽效應(yīng)的存在，會(huì)提高鉈沉淀的溶解度，使得沉淀出水中鉈濃度顯著高于理論值。而采用現(xiàn)有的離子交換等常規(guī)吸附處理技術(shù)，則由于廢水中高濃度的鈣、鎂、鈉等競(jìng)爭(zhēng)性陽離子的存在，使吸附劑快速達(dá)到吸附飽和狀態(tài)，使得吸附柱頻繁再生，降低技術(shù)的實(shí)用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種含鉈廢水的深度處理方法，該處理方法提高了除鉈效率，以及后端深度吸附處理的處理效率，不僅有利于含鉈廢水的處理后回用，而且對(duì)于重金屬環(huán)境容量低的地區(qū)的重金屬污染物總量減排具有重要意義。
[0005]一種含鉈廢水的深度處理方法，所述方法包括:
[0006]步驟1、向含鉈廢水中分級(jí)投加硫化鈉與硫化鐵晶種，使所述廢水中的高濃度重金屬形成硫化物沉淀，初步降低所述廢水中的重金屬濃度；
[0007]步驟2、向硫化沉淀處理之后的廢水中，投加一定量的高級(jí)氧化劑，對(duì)廢水中的鉈進(jìn)行氧化處理，改變廢水中鉈的形態(tài)；
[0008]步驟3、將高級(jí)氧化處理之后的廢水輸送至填裝有納米水合氧化錳吸附劑的吸附塔，通過所述納米水合氧化錳吸附劑的強(qiáng)吸附能力，將廢水中殘留的微量重金屬進(jìn)一步深度去除。
[0009]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，該處理方法提高了除鉈效率，以及后端深度吸附處理的處理效率，不僅有利于含鉈廢水的處理后回用，而且對(duì)于重金屬環(huán)境容量低的地區(qū)的重金屬污染物總量減排具有重要意義。
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供的含鉈廢水深度處理方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0013]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供的含鉈廢水深度處理方法流程示意圖，所述方法包括:
[0014]步驟1、向含鉈廢水中分級(jí)投加硫化鈉與硫化鐵晶種，使所述廢水中的高濃度重金屬形成硫化物沉淀，初步降低所述廢水中的重金屬濃度；
[0015]首先在該步驟中對(duì)含鉈廢水進(jìn)行硫化沉淀處理，在硫化沉淀處理之前，還可以對(duì)所述廢水進(jìn)行水質(zhì)全分析，獲得所述廢水中的重金屬(Tl、Pb、Zn、As、Cd等)的濃度，計(jì)算得到所述廢水中重金屬硫化沉淀所需硫化物的理論投加量，具體的投加量為:
[0016]硫化鈉的投加量為所述廢水中重金屬硫化沉淀所需理論投加量的10?20倍之間，并優(yōu)選為15倍；
[0017]硫化鐵晶種的投加量為所述硫化鈉投加量的I?1.3倍，并優(yōu)選為1.2倍；
[0018]進(jìn)一步的，在投加硫化納與硫化鐵晶種之后:
[0019]攪拌反應(yīng)時(shí)間為1min?30min之間，并優(yōu)選為15min ；
[0020]沉淀反應(yīng)時(shí)間為2h?4h之間，并優(yōu)選為3h ;
[0021]硫化沉淀的底泥部分回流至第一級(jí)硫化沉淀反應(yīng)池，且回流比為2?3:1之間。
[0022]步驟2、向硫化沉淀處理之后的廢水中，投加一定量的高級(jí)氧化劑，對(duì)廢水中的鉈進(jìn)行氧化處理，改變廢水中鉈的形態(tài)；
[0023]在該步驟中，所投加的高級(jí)氧化劑包括:次氯酸鈉、雙氧水或高錳酸鉀，并優(yōu)選次氯酸鈉與高錳酸鉀；
[0024]且所述高級(jí)氧化劑的投加量為硫化物投加量的1.2?1.5倍；
[0025]氧化反應(yīng)的時(shí)間為5min?30min之間，并優(yōu)選為15min。
[0026]步驟3、將高級(jí)氧化處理之后的廢水輸送至填裝有納米水合氧化錳吸附劑的吸附塔，通過所述納米水合氧化錳吸附劑的強(qiáng)吸附能力，將廢水中殘留的微量重金屬進(jìn)一步深度去除。
[0027]在該步驟中，殘留的微量重金屬主要包括鉈、鉛、鋅等；所述吸附塔的運(yùn)行濾速為7?15m/h，且最終處理后出水中鉈、鉛、鋅等重金屬離子濃度能夠達(dá)到地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)濃度限值要求。
[0028]具體實(shí)現(xiàn)中，所述納米水合氧化錳吸附劑的制備方法包括:
[0029]首先配制含有一水合硫酸錳MnSO4.H2O,乙二胺四乙酸二鈉EDTA-Na2、硝酸順03的初始錳溶液，其中所述MnSO4.H2O的濃度為0.5 %?2 %，所述EDTA-NaJ^濃度為0.1 %?0.3%，所述HNO3濃度為2%?4% ；
[0030]再向所述初始錳溶液中加入質(zhì)量濃度為O?40%的陽離子交換樹脂，并浸泡反應(yīng)I?2h ;其中所述陽離子交換樹脂包括:D001、D402或001型離子交換樹脂；
[0031]然后再加入KMnO4溶液，生成所述納米水合氧化錳吸附劑；其中所加入的KMnO 4溶液為所述初始錳溶液中MnSO4.H2O量的I?1.1倍。
[0032]這樣就可以借助EDTA-Na2的螯合作用，有效避免生成的納米水合氧化錳吸附劑的團(tuán)聚，從而提高其吸附容量。
[0033]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所述的處理方法具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0034](I)通過硫化的多級(jí)沉淀與引入晶種處理，降低了除鉈過程中沉淀反應(yīng)的鹽效應(yīng)，提高了硫化沉淀法的除鉈效率，提高了該技術(shù)耐高濃度沖擊負(fù)荷與持續(xù)處理能力。
[0035](2)通過高級(jí)氧化處理，改變了廢水中鉈的存在形態(tài)，提高了后端深度吸附處理的處理效率。
[0036](3)該方法處理后出水能夠達(dá)到相關(guān)行業(yè)或地方對(duì)于外排廢水鉈濃度限值要求或地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)要求，具有鉈等重金屬去除效率高、投資與運(yùn)行成本相對(duì)較低的特點(diǎn)。
[0037](4)該處理方法屬于含重金屬廢水深度處理技術(shù)，處理后出水中重金屬濃度低，不僅有利于廢水的處理后回用，而且對(duì)于重金屬環(huán)境容量低的地區(qū)的重金屬污染物總量減排具有重要意義。
[0038]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含鉈廢水的深度處理方法，其特征在于，所述方法包括: 步驟1、向含鉈廢水中分級(jí)投加硫化鈉與硫化鐵晶種，使所述廢水中的高濃度重金屬形成硫化物沉淀，初步降低所述廢水中的重金屬濃度； 步驟2、向硫化沉淀處理之后的廢水中，投加一定量的高級(jí)氧化劑，對(duì)廢水中的鉈進(jìn)行氧化處理，改變廢水中鉈的形態(tài)； 步驟3、將高級(jí)氧化處理之后的廢水輸送至填裝有納米水合氧化錳吸附劑的吸附塔，通過所述納米水合氧化錳吸附劑的強(qiáng)吸附能力，將廢水中殘留的微量重金屬進(jìn)一步深度去除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含鉈廢水的深度處理方法，其特征在于，在進(jìn)行所述步驟I的操作之前，所述方法還包括: 對(duì)所述廢水進(jìn)行水質(zhì)全分析，獲得所述廢水中的重金屬濃度，計(jì)算得到所述廢水中重金屬硫化沉淀所需硫化物的理論投加量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述含鉈廢水的深度處理方法，其特征在于，在所述步驟I中: 硫化鈉的投加量為所述廢水中重金屬硫化沉淀所需理論投加量的10?20倍之間，并優(yōu)選為15倍； 硫化鐵晶種的投加量為所述硫化鈉投加量的I?1.3倍，并優(yōu)選為1.2倍； 進(jìn)一步的，在投加硫化納與硫化鐵晶種之后: 攪拌反應(yīng)時(shí)間為1min?30min之間，并優(yōu)選為15min ； 沉淀反應(yīng)時(shí)間為2h?4h之間，并優(yōu)選為3h ; 硫化沉淀的底泥部分回流至第一級(jí)硫化沉淀反應(yīng)池，且回流比為2?3:1之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述含鉈廢水的深度處理方法，其特征在于，在所述步驟2中: 所投加的高級(jí)氧化劑包括:次氯酸鈉、雙氧水或高錳酸鉀，并優(yōu)選次氯酸鈉與高錳酸鉀； 且所述高級(jí)氧化劑的投加量為硫化物投加量的1.2?1.5倍； 氧化反應(yīng)的時(shí)間為5min?30min之間，并優(yōu)選為15min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述含鉈廢水的深度處理方法，其特征在于，所述納米水合氧化錳吸附劑的制備方法包括: 首先配制含有一水合硫酸錳MnSO4.H2O,乙二胺四乙酸二鈉EDTA-Na2、硝酸HNO3的初始錳溶液，其中所述MnSO4.H2O的濃度為0.5%?2%，所述EDTA-NaJ^濃度為0.1%?0.3%，所述HNO3濃度為2%?4% ; 再向所述初始錳溶液中加入質(zhì)量濃度為O?40%的陽離子交換樹脂，并浸泡反應(yīng)I?2h ;其中所述陽離子交換樹脂包括:D001、D402或001型離子交換樹脂； 然后再加入KMnO4溶液，生成所述納米水合氧化錳吸附劑；其中所加入的KMnO 4溶液為所述初始錳溶液中MnSO4.H2O量的I?1.1倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述含鉈廢水的深度處理方法，其特征在于， 所述吸附塔的運(yùn)行濾速為??15m/h。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含鉈廢水的深度處理方法，首先向含鉈廢水中分級(jí)投加硫化鈉與硫化鐵晶種，使所述廢水中的高濃度重金屬形成硫化物沉淀，初步降低所述廢水中的重金屬濃度；向硫化沉淀處理之后的廢水中，投加一定量的高級(jí)氧化劑，對(duì)廢水中的鉈進(jìn)行氧化處理，改變廢水中鉈的形態(tài)；將高級(jí)氧化處理之后的廢水輸送至填裝有納米水合氧化錳吸附劑的吸附塔，通過所述納米水合氧化錳吸附劑的強(qiáng)吸附能力，將廢水中殘留的微量重金屬進(jìn)一步深度去除。該處理方法提高了除鉈效率，以及后端深度吸附處理的處理效率，不僅有利于含鉈廢水的處理后回用，而且對(duì)于重金屬環(huán)境容量低的地區(qū)的重金屬污染物總量減排具有重要意義。
【IPC分類】C02F9-04
【公開號(hào)】CN104692561
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510106618
【發(fā)明人】楊曉松, 胡建龍, 邵立南, 鄭曦, 陳國強(qiáng), 劉峰彪, 劉艷麗, 趙少康
【申請(qǐng)人】北京礦冶研究總院
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月11日