[发明专利]一种重金属污水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废水处理领域，特别是涉及一种重金属污水的处理方法。 

背景技术

在工业生产中，尤其是电镀、电子、选矿、冶金、化工及汽车等产业会产生大量的含有重金属的污水，重金属污水的排放对人体健康及工农业生产带来严重的污染。重金属离子在自然界中没有自净和生物降解能力，一旦进入自然环境中会污染水体、土壤与大气，很难被生物自然降解，可通过生物链不断富集，甚至可被植物吸收后通过食物链危害到人类健康，具有毒性大及持久性强等特点。随着人类工业生产活动的日益频繁，化工、冶金和采矿等行业所排放的污水中重金属离子的质量浓度可高达105mg／L，远远高于最大允许质量浓度，造成了严重的环境污染。 

目前，国内外处理重金属污水的办法主要有化学沉淀法、吸附法、电解法、离子交换法及反渗透法等等。化学沉降法是将处于溶解状态的重金属离子通过化学反应转换为稳定不易溶解的重金属化合物，在水溶液中形成沉淀，再通过重力沉降将其从水溶液中分离出去，常用的手段有碱性沉降法和硫化物沉降法，通过在重金属污水中加入碱性化学物或硫化物盐使重金属离子沉淀出来，碱性沉降法的主要问题是重金属离子与碱性化合物反应后产生的重金属氢氧化合物的粒径非常细小，难以进行沉淀分离，容易造成二次污染，另外由于重金属离子在溶液中容易形成重金属络合物，在有络合物干扰的情况下经碱性沉降法处理的污水出水重金属离子含量仍然超标，难以达到国家规定的排放标准。硫化物沉降法虽然不存在络合物干扰的问题，但是硫化沉降法处理过程中形成的 金属硫化物沉淀效果较差，普通的沉淀方法效果不佳，出水重金属离子浓度依然较高。此外，为了达到一定的反应速率，必须向污水中投入过量的硫化物，这样就容易引起水硫化物好和化学需氧量超标，出水色度较高。吸附法是通过吸附法是利用多孔固体吸附剂，使污水中的重金属离子吸附在吸附剂表面而去除的一种方法，该法对含重金属污水适用性广，无二次污染，但由于吸附剂对各种重金属离子的吸附选择性并不高，污水中其他非重金属离子会对重金属离子形成竞争吸附，影响重金属离子的交换吸附，从而导致重金属离子的去除效果不佳。电解法是采用铂族氧化物或PbO₂作阳极，调节污水pH至适当值，然后通过絮凝、沉淀、过滤进行重金属去除，但该法能耗较大，成本较高且相关技术还不成熟。离子交换法是借助离子交换树脂的活性基团同污水中的重金属离子进行交换，从而达到去除重金属离子的目的，此法操作简单、易于再生，但易受树脂吸附容量限制，而且树脂易于中毒，处理成本偏高。反渗透法是在不改变污水中重金属离子的化学形态的条件下利用生物技术对重金属污水进行浓缩和分离，具体就是借助外界压力的作用使污水的水透过半透膜而阻留住重金属离子，该法受到经济和技术上的一些限制，存在投资较大，运行费用高等问题，目前还不适于处理大流量的工业废水。 

发明内容

本发明主要解决的技术问题是现有单一的重金属污水的处理方法存在的种种不足，比如絮凝沉降效果差、泥水分离困难、难稳定达标排放、处理工艺复杂及成本较高等问题，提供一种重金属污水的处理方法，该方法絮凝沉降效果好，工艺流程简单，运行成本低，处理效果显著，不会引起二次污染，且沉淀渣中的金属氧化物可回收利用，能够有效解决上述技术问题。 

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：一种处理重金属污水的方法，包括以下步骤： 

(a)将重金属污水引入污水反应池中，投加碱性材料后调节重金属 污水的pH值为6.0-10.0； 

(b)向重金属污水中加入适量的离子沉降剂进行沉降，充分搅拌使之与重金属污水中的重金属离子反应完全； 

其中，所述离子沉降剂包括碱性氢氧化物、硫化物及碳酸盐；所述碱性氢氧化物为氢氧化钠及氢氧化钾中的一种或几种，所述硫化物为硫化钠、硫化钾及硫化铁中的一种或几种，所述碳酸盐为碳酸钠、碳酸镁、碳酸钾及碳酸铵中的一种或几种； 

(c)向沉降后的重金属污水投加适量的絮凝剂进行高效絮凝，并同时缓慢进行搅拌； 

(d)向投加絮凝剂之后的重金属污水投加适量的助凝剂，并同时缓慢进行搅拌，使得重金属污水中的沉淀物充分形成絮凝团； 

(e)将投加助凝剂之后的重金属污水静止沉淀一定时间，使得絮凝团完全沉淀至所述反应池的池底； 

(f)将沉淀后的絮凝团从重金属污水中分离出来，并调节出水pH至7.0。 

其中，所述离子沉降剂、所述絮凝剂及所述助凝剂投入量的总和与重金属污水中重金属离子的摩尔浓度比为5～10∶1。 

优选地，所述步骤(e)中静止沉淀的时间为12h。