[发明专利]基于动态原位晶核生长成矿的重金属废水处理方法和处理系统

说明书

本发明公开了基于动态原位晶核生长成矿的重金属废水处理方法和处理系统，改处理方法包括如下工序：(1)将含有重金属离子的废水在Hcr反应设备中循环并且保持温度在40‑100℃；(2)将所述硫酸亚铁、硫酸铁与所述废水充分混合；(3)在废水与硫酸亚铁和硫酸铁充分混合均匀后，再加入碱液调节pH值到某一特定值从而形成胶体沉淀；(4)保持加热和循环1小时，促进胶体沉淀向晶核矿转化；将反应之后的废水进行固液分离。本专利技术通过形成优化的反应环境，提高反应效率，以达到药剂添加量和沉淀物最小化、污泥资源化以及更高的重金属去除率，最终以较低的运行费用实现更好的经济和环境效益。

技术领域

本发明涉及去除含有重金属离子电子行业废水中的一种或者几种重金属离子的废水处理方法和废水处理系统。

背景技术

重金属废水，即由重金属衍生而来的各类废水，传统环境领域所说的重金属主要是指Hg、P硫酸铁、Cd、Cr及具有重金属特性的类金属硫酸亚铁s，有时也指具有一定毒性的Zn、Cu、Co、Ni、Sn等一般的重金属。含重金属离子的工业废水主要来源于电子、机械加工、矿山开采业、钢铁及有色金属的冶炼和部分化工企业。

作为工业制造大国，我国面对的重金属污染问题也越来越严重。重金属在生物体体内的含量达到某一数值时，会导致生物体的中毒，重金属进入人体并且累积到一定含量时，人体就会出现头晕，恶心，关节疼痛，健忘等一系列症状，因此，对人体包括生物体来说，重金属的伤害是非常大的。

目前，重金属处理一般采用沉淀法(如：中和、硫化物、铁氧体共沉淀等)、电解法、氧化还原法(如：N硫酸亚铁HSO3法、FeSO4法、SO2法、铁屑法、纳米铁等)、膜分离技术(如：电渗析滤膜、反渗透滤膜、萃取滤膜、超过滤滤膜等)、离子交换处理法(如：离子交换树脂、沸石等交换剂)、生物净化处理技术(如：絮凝法、吸附法、化学法以及植物修复法)、吸附净化处理法(如：活性炭、腐植酸、海泡石、壳聚糖树脂、介孔材料、金属有机骨架材料等)、重金属捕集剂(或螯合剂)以及电凝聚等方式。

在现有处理方式中，普遍存在投加药剂量较大、形成沉淀物较多、排放指标提标压力以及运行费用较高等问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供基于动态原位晶核生长成矿的重金属废水处理方法和处理系统，无论废水中所含的重金属离子的种类和浓度的变化都能以更低成本确实地去除废水中所含的重金属离子的新型且经过改良的废水处理方法和废水处理系统。本处理系统需要解决晶核形成、成长到一定的尺寸，不发生团聚现象，重金属离子能够进入晶间结构，在环境条件变化时不再溶出进入水体中。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的。

基于动态原位晶核生长成矿的重金属废水处理方法，包括如下工序：

(1)将含有重金属离子的废水在Hcr反应设备中循环并且保持温度在40-100℃；

(2)将所述硫酸亚铁、硫酸铁与所述废水充分混合；

(3)在废水与硫酸亚铁和硫酸铁充分混合均匀后，再加入碱液调节pH值到某一特定值从而形成胶体沉淀；

(4)保持加热和循环1小时，促进胶体沉淀向晶核矿转化；将反应之后的废水进行固液分离。

所述的处理方法中，

步骤(1)中，保证Hcr反应设备以3600L/h以上的流量进行循环，能够让Hcr反应设备中的各种重金属离子和各种药剂混合更充分更均匀。

步骤(1)中，保持温度在50℃；温度在40-100℃区间内均可，考虑到反应效率及经济效益，固选用50℃；

步骤(2)中，先加硫酸亚铁，再加硫酸铁。