[发明专利]生物制剂处理含锑废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锑资源开发、冶炼、加工、利用过程中产生的含锑废水处理方法，特别是对锑采矿、选矿、冶炼企业排放的矿井废水、洗矿废水、尾矿废水、冶炼废水等含锑废水的处理方法，属于环境工程领域。

背景技术

锑不是生物体必需的元素。一些研究表明，锑对生物和人体有慢性毒性和致癌性。不同价态的锑毒性大小顺序如下：0价>+3价>+5价>有机锑。其中三价锑的毒性比五价锑高十倍。水中锑的污染主要来自选矿、冶金、电镀、制药、铅字印刷、皮革等行业排放的废水。锑以各种化合物形式或以悬浮态或以溶解态存在于水环境中，水体中锑污染的形势日趋严峻，对居民饮用水安全已构成严重威胁。美国环保局和欧盟分别在1979年和1976年将锑列为优先考虑的污染物，日本环卫厅也将其列为密切关注的污染物。世界各国都对锑制定了严格的环境标准。

湖南省冷水江市被誉为“世界锑都”，锡矿山闪星锑业是冷水江市的支柱产业，2006年生产4万吨锑品，3.5万吨粗锌，4万吨精锌，10万吨化工产品，总产值18亿，利税2亿。但是，在锑冶炼业为经济社会发展做出巨大贡献的背后，也付出了沉重的环境代价。该公司北矿厂直排的矿井水沿青枫河排入资江，南矿厂的矿井水沿涟溪河进入资江，含锑20-60mg/L，流量约2000m³/h的废水造成资江干流新化、安化、桃江、益阳段极其严重的锑污染，污染面积达几百平方公里。

《污水综合排放标准》中锑限值的空缺，导致涉锑企业及研究人员在含锑废水污染治理方面开展的研究很少。2008年3月31日起实施的湖南省地方标准《工业废水中锑污染物排放标准》(DB43)中规定了锑的采、选、冶、加工工业企业排放的废水中锑污染物排放限值：现有生产线锑及其化合物最高允许排放浓度为0.65mg/L，新建生产线为0.5mg/L。为保证环境和饮用水安全，防止锑污染事件发生，必须开发高效的锑污染治理技术。由于锑的特殊两性性质，含锑废水与一般的重金属废水性质完全不同，不能采用传统的石灰中和沉淀法进行处理，其高效处理十分困难，仍是世界范围内的一大难题。目前，国内外针对含锑废水主要的处理方法有：化学沉淀法、电化学方法、离子交换法以及投加表面活性剂气泡吸附和活性炭吸附等方法。但是对锑的去除效果不理想，或难以在满足水质要求的同时又兼顾处理的经济性。

发明内容

为克服现有处理方法处理效果不好，或处理成本过高的缺点，本发明提出了一种含锑废水处理方法，利用本发明，针对含锑5mg/L～1000mg/L的废水进行处理后，出水中锑含量为0.3～0.4mg/L。

生物制剂处理含锑废水的方法，根据废水中锑浓度，在搅拌状态下按照生物制剂/锑质量比为10～30的比例加入生物制剂，生物制剂质量体积浓度为10～50g/L；配合反应20～40分钟，加入碱调节体系pH值到7～11，搅拌水解反应20～40分钟，再按照2～6g/L的比例加入絮凝剂，沉淀，上清液返回使用或外排，渣返回生产系统回收锑。

所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁或聚合氯化铝。

所述水解反应中加入的碱包括碱金属的氢氧化物和氧化物、碱土金属的氢氧化物、氧化物及其水溶液或电石泥。

所述生物制剂是这样制得的：

1.以氧化亚铁硫杆菌、氧化硫硫杆菌为主的化能自养菌菌群在9K培养基中培养，每升中加入FeSO₄·7H₂O 10～150g，培养过程控制温度20～40℃，pH值1.5～2.5。

所述9K培养基的组成成份为：(NH₄)₂SO₄ 3g/L，KCl 0.1g/L，K₂HPO₄ 0.5g/L，MgSO₄·7H₂O 0.5g/L，Ca(NO₃)₂ 0.01g/L。

2.由步骤(1)培养得到的菌液与铁盐/和亚铁盐按铁盐/和亚铁盐与菌液质量体积比为10～85g:100ml的比例进行组分设计，控制温度20～40℃，搅拌反应1～7小时，得到生物制剂质量体积浓度为100～160g/L的溶液。