一種去除工業(yè)廢水中重金屬的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種去除工業(yè)廢水中重金屬的處理方法，屬于環(huán)境保護(hù)中的廢水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]重金屬污染是指由重金屬及其化合物所造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，其危害程度取決于重金屬在環(huán)境、食品和生物體中存在的濃度和化學(xué)形態(tài)。重金屬污染主要表現(xiàn)在水污染中，還有一部分在大氣和固體廢物中。重金屬污染與其他有機(jī)化合物的污染不同，不少有機(jī)化合物可以通過(guò)自然界本身的物理、化學(xué)或生物效應(yīng)得以凈化，使危害性降低或消除；而重金屬具有富集性，很難在環(huán)境中降解。
[0003]從環(huán)境污染方面來(lái)看，重金屬污染最具代表性的是汞、鎘、鉛以及“類(lèi)金屬”一一砷等生物毒性顯著的重金屬，這些重金屬在水環(huán)境中不能被分解，人類(lèi)飲用后毒性放大，與水中的其他毒素結(jié)合會(huì)生成毒性更大的有機(jī)化合物。
[0004]目前，現(xiàn)有的工業(yè)廢水重金屬處理方法包括:化學(xué)沉淀法、電解法、吸附法、膜分離法、尚子交換法等。
[0005](I)化學(xué)沉淀法:在工業(yè)廢水中投加某種化學(xué)物質(zhì)，使其與廢水中某些溶解性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成難溶鹽而沉淀下來(lái)，這種方法稱(chēng)為化學(xué)沉淀法。傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法和鋇鹽沉淀法等。
[0006](2)電解法:應(yīng)用電解的基本原理，使廢水中重金屬離子在陽(yáng)極和陰極上分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使重金屬富集，從而使廢水中重金屬得以去除，并可回收重金屬。電解法處理重金屬?gòu)U水具有運(yùn)行可靠、重金屬去除率高，可回收利用等特點(diǎn)。但由于重金屬濃度低時(shí)電耗大、投資成本高，電解法只適合處理高濃度重金屬?gòu)U水。
[0007](3)吸附法:吸附法是利用吸附劑吸附廢水中重金屬的一種方法，傳統(tǒng)的吸附劑有活性炭、沸石、粘土礦物等天然物質(zhì)?；钚蕴康奈侥芰?qiáng)，對(duì)重金屬去除率高，但價(jià)格昂貴，使用壽命短。近些年來(lái)發(fā)現(xiàn)礦物材料具有很強(qiáng)的吸附能力，其中天然沸石吸附能力最強(qiáng)，也是最早用于重金屬?gòu)U水處理的礦物材料。
[0008](4)膜分離法:膜分離法是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力的作用下，不改變?nèi)芤旱幕瘜W(xué)形態(tài)使溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離和濃縮的方法。膜分離技術(shù)在反應(yīng)過(guò)程中不發(fā)生相變化，分離效率高，操作及維護(hù)方便，分離和濃縮同時(shí)進(jìn)行，可回收有價(jià)值的重金屬。常見(jiàn)的膜技術(shù)有微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、液膜等。
[0009](5)離子交換法:離子交換法處理重金屬?gòu)U水是利用離子交換樹(shù)脂上的可交換離子與重金屬離子發(fā)生交換反應(yīng)，從而去除廢水中重金屬離子的方法。離子交換技術(shù)去除廢水中的重金屬，凈化后出水中重金屬離子濃度遠(yuǎn)低于化學(xué)沉淀法處理后出水中重金屬離子的濃度，通過(guò)回收再生后的溶液，可以實(shí)現(xiàn)重金屬的回收。離子交換樹(shù)脂性能對(duì)重金屬離子的去除效果有較大影響。
[0010]由于上述傳統(tǒng)處理方法存在成本高、技術(shù)復(fù)雜、處理效果不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，因此，有必要擺脫現(xiàn)有的處理技術(shù)思路，開(kāi)辟出處理工業(yè)廢水重金屬的新途徑，進(jìn)而開(kāi)發(fā)一種全新形式的工業(yè)廢水重金屬處理技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種去除工業(yè)廢水中重金屬的處理方法，含重金屬的工業(yè)廢水通過(guò)廢水管線進(jìn)入集水井，在此進(jìn)行集中收集和初步穩(wěn)定調(diào)節(jié)，集水井的出口通過(guò)廢水管線連接粗格柵，在此去除工業(yè)廢水中的大直徑固體物質(zhì)，粗格柵的出口通過(guò)廢水管線連接一次沉淀池，在此進(jìn)一步去除廢水中的不溶物質(zhì)，一次沉淀池的出口通過(guò)廢水管線連接PH值調(diào)節(jié)池，廢水在此進(jìn)行中和處理并進(jìn)行pH值的調(diào)節(jié)，pH值調(diào)節(jié)池出水的pH值范圍為7.5-8.5,以滿足原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池的入水pH值要求，pH值調(diào)節(jié)池4的出口通過(guò)廢水管線連接原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池，原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池的出口通過(guò)廢水管線連接曝氣硝化池，在此通過(guò)好氧曝氣過(guò)程，使廢水中的各種含氮物質(zhì)均轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，曝氣硝化池的出口通過(guò)廢水管線連接生物脫氮池，通過(guò)生物活性反應(yīng)過(guò)程，將廢水中的硝酸鹽氮分解轉(zhuǎn)化，從而去除硝酸鹽氮，生物脫氮池的出口通過(guò)廢水管線連接二次沉淀池，在此將廢水中的剩余不溶物質(zhì)全部除去，二次沉淀池的出口通過(guò)廢水管線連接凈水池，凈水池的出口通過(guò)廢水管線將處理后的凈化出水外排;其中，原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池采用硬質(zhì)玻璃鋼材質(zhì)，外層涂刷有防水材料，吸附池左側(cè)上方裝有進(jìn)水閥門(mén)，左側(cè)下方裝有電動(dòng)伸縮桿推泥裝置，右側(cè)上方裝有電動(dòng)鉤爪，右側(cè)中部裝有出水閥門(mén)，右側(cè)下方設(shè)有污泥排口，吸附池中部依靠轉(zhuǎn)軸連桿固定有V型網(wǎng)狀滾筒，V型網(wǎng)狀滾筒上方裝有提鉤;經(jīng)過(guò)pH值調(diào)節(jié)處理后的工業(yè)廢水通過(guò)原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池左側(cè)的進(jìn)水閥門(mén)進(jìn)入吸附池內(nèi)部，V型網(wǎng)狀滾筒在轉(zhuǎn)軸連桿的驅(qū)動(dòng)下充分轉(zhuǎn)動(dòng)，使廢水與南瓜皮充分接觸，通過(guò)南瓜皮細(xì)胞中的非水溶性原果膠的吸附作用使廢水中的重金屬離子被吸附，經(jīng)過(guò)吸附處理后的廢水經(jīng)出水閥門(mén)排出吸附池，V型網(wǎng)狀滾筒在吸附近飽和后，可操作電動(dòng)鉤爪抓取V型網(wǎng)狀滾筒上方的提鉤，將V型網(wǎng)狀滾筒提離吸附池，進(jìn)而完成南瓜皮的更換操作，同時(shí)部分南瓜皮殘?jiān)谖匠氐撞砍恋恚饾u形成污泥物質(zhì)，使用電動(dòng)伸縮桿推泥裝置通過(guò)污泥排口排出吸附池，V型網(wǎng)狀滾筒更換下的南瓜皮殘?jiān)c在吸附池底部沉淀的污泥物質(zhì)合并后外運(yùn)處理。
[0012]其原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池，池體有效容積為340m3，其V型網(wǎng)狀滾筒容積為31m3，孔徑為7.5mm，其轉(zhuǎn)軸連桿的工作電壓為380V，轉(zhuǎn)速為15轉(zhuǎn)/min。
[0013]其原果膠-重金屬旋轉(zhuǎn)吸附池，V型網(wǎng)狀滾筒中的南瓜皮選用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廢棄的南瓜皮，其中的原果膠含量為2.5%。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)本方法擺脫了現(xiàn)有的工業(yè)廢水重金屬凈化處理原理，創(chuàng)造性的利用了含有豐富原果膠與果膠酶的南瓜皮作為重金屬離子的吸附材料，采用裝有南瓜皮的V型網(wǎng)狀滾筒為接觸反應(yīng)介質(zhì)，當(dāng)含有重金屬的廢水與南瓜皮充分混合，通過(guò)果皮細(xì)胞中的非水溶性原果膠的吸附作用使廢水中的重金屬離子被吸附，從而使含重金屬的工業(yè)廢水得到凈化，其重金屬去除效率可達(dá)97.7%
(2)本方法回收利用了南瓜皮這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄物，能夠?qū)崿F(xiàn)廢物利用，變廢為寶，顯著縮減了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物產(chǎn)生量;同時(shí)，南瓜皮作為一種低值耗材，可根據(jù)使用消耗情況進(jìn)行替換，替換成本低。
[0015](3)本方法采用了原果膠吸附廢水中重金屬離子的手段，不使用任何有毒化學(xué)物質(zhì)，從而消除了引入新的、危害更大的污染物的風(fēng)險(xiǎn)。
[0016](4)本方法原理簡(jiǎn)單易行，設(shè)計(jì)施工成本較低，并且處理效果較好，運(yùn)行維護(hù)成本很低，有利于大范圍推廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的設(shè)備示意圖。
[0018]圖中:1-集水井、2