[发明专利]一种资源化处理重金属废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理方法，特别涉及一种重金属废水的处理方法。

背景技术

重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含铬(Cr)、镍(Ni)、钴(Co)、汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)、铜(Cu)、锌(Zn)等重金属离子的废水。重金属在食物链中的过量富集会对自然环境和人体健康造成很大的危害。有效处理水体中过量的重金属，能够有效降低食物链中各种动植物体内重金属的含量，从而减轻对人类的危害。为此，人们通过实践，提出了一些治理重金属废水的方法，目前已开发应用的重金属废水处理方法主要有沉淀法、物理化学法和生物化学法等。废水中的重金属是上述各种方法不能分解破坏的，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。例如，经化学沉淀处理后，废水中的重金属从溶解的离子状态转变成难溶性化合物而沉淀下来，从水中转移到污泥中；经离子交换处理后，废水中的金属离子转移到离子交换树脂上；经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。总之，重金属废水经上述方法处理后主要形成两种产物，一是未彻底脱除干净重金属的处理水，二是无有效方法处理的含有重金属的浓缩产物。

上述方法都有各自的优缺点，不过都存在共同的缺点，即都采用残生污染转移的方法，易造成二次污染，且对于大流域、低浓度的有害重金属污染难以处理。很多时候，单一的方法往往很难取得较好的效果，同时使用两种或者多种方法则可以更好更快地达到治理重金属废水的目的。所以，在重金属废水处理领域，各种处理方法的复合应用也是研究的热点和方向，资源化处理的研究也是一个新的方向。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足而提供一种资源化处理重金属废水的方法，该方法不仅能实现重金属充分解毒避免二次污染，还可以综合利用一些弃渣等其他废弃物，并能生产出可用的淡水和黑色釉料，实现资源充分利用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种资源化处理重金属废水的方法，包括步骤如下：

(1)将重金属废水输送到太阳能集热系统中加热到80-100℃，加热后的废水送至抽真空的扩容器或闪蒸室中，通过一级闪蒸或多级闪蒸产生分离开的水蒸汽和剩余废水，将水蒸汽冷却凝结为液态淡水流入收集器中；

(2)将闪蒸分离的剩余废水重复步骤(1)的过程多次，得到高浓度的重金属废水；

(3)取还原剂、提钒尾渣和硅酸盐矿物原料混合后，干磨细碎，然后加入高浓度的重金属废水搅拌并加工成短条状或细球状泥料素坯，经高温烧制生成纯黑色瓷球或瓷条，将上述黑色瓷球或瓷条破碎，再将破碎后的原料加入球磨机中干磨，过筛后，得到黑瓷粉料，然后将黑瓷粉料与添加剂混合再倒入釉料池中加水即可配制成黑色釉料。

步骤(2)所述的重复次数为2-3次，高浓度的重金属废水中重金属的质量浓度可达到10％-50％。

步骤(3)所述的硅酸盐矿物原料、提钒尾渣、还原剂、高浓度的重金属废水的重量比为10-50：40-80：5-10：30-40。所述的还原剂包括煤渣、煤炭、焦炭、粉煤灰、煤矸石中的一种或几种。所述的硅酸盐矿物原料是由长石、云母、橄榄石、石榴子石、红柱石、绿帘石、辉石、角闪石、硅灰石、滑石、高岭石、蒙脱石、绿泥石、蛇纹石等矿物中的一种或多种加工而成的粘土原料，例如石英、长石、云母、高岭土、膨润土、活性白土等原料。提钒尾渣是一种黑色粉末状废渣，该废渣中包含总质量含量超过80％的大量黑色金属氧化物，具有很强的黑色着色作用和优良的成瓷性能。所述的高温烧制温度为1000℃-1200℃。

步骤(3)所述的添加剂为选自普通粘土、瓷土、陶土、水玻璃、羧甲基纤维素、淀粉或粘结剂中的一种或几种。所述的黑瓷粉料与添加剂、水的重量比为3～5：2～3：3～4。上述的太阳能集热系统，可以是黑瓷太阳板集热系统、真空玻璃管集热系统、铜铝复合平板集热系统以及具有辅助加热系统的各种太阳能集热系统，由于重金属废水中含有对金属材料具有腐蚀性的物质，优先选用抗腐蚀的黑瓷太阳板集热系统。