一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺制造技术

本发明专利技术揭示了一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺，工艺分两级进行，一级处理：对含铊重金属废水通过酸碱调节至碱性，加入高效混凝剂、硫化物、絮凝剂，再通过斜板沉降池进行固液分离；二级处理：在一级处理后的上清净化水中加入硫化物、硅藻土、絮凝剂，经过斜板沉降池固液分离；将二级处理后的净化水调节至中性后投加铁盐，最后经过滤器过滤后直接外排。采用本发明专利技术的工艺方案，能够有效提高重金属废水中铊与其他重金属离子的去除率，避免对环境造成污染，节约药剂成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含铊重金属废水处理方法，特别是涉及一种有色行业采矿、选矿、冶炼、加工等过程产生的含有镉、砷、铅、锌、铜、铊等一种或多种重金属废水处理工艺。
技术介绍
工业化的迅速发展使大量的重金属废水排放到环境中，酸性重金属废水pH较低（pH值介于4-6)，且含有多种重金属离子，如Cu2+、Cd2+、Pb2+、Zn2+、Hg2+、Tl+、Tl2+等，它们无法被生物体分解，一旦进入环境后就会在环境中不断积累，将对水体产生严重污染，甚至破坏生态环境。铊(Tl)属于稀有分散金属，是剧毒的重金属污染物，铊中毒可引起呼吸系统、消化系统疾患，最终导致神经系统损害，严重铊中毒足以导致死亡。从上世纪 60 年代起，高锰酸钾开始应用于含铊废水处理
，国内在 20 世纪 80 年代初对高锰酸钾除污染技术进行系统研究。高锰酸钾具有强氧化性，能够将T1+氧化成T13+，再利用碱性条件将Tl沉降去除。此外，高锰酸钾反应后生成的新生态水合二氧化锰对金属阳离子具有较高的吸附能力，这种能力主要源于其表面化学性质。水合二氧化锰具有远高于固体二氧化锰的比表面积，而且其表面含有丰富的羟基，因此具有较高的反应活性和较多的活性吸附电位。该法适用于河流等含铊废水处理，但对铅锌冶炼重金属废水中铊的去除效果不理想，且成本较高。电化学法重金属废水处理技术主要是在目前常用的絮凝、沉淀废水处理工艺中加入一套电化学处理系统，进一步降低出水中重金属含量。通过电化学、曝气等原理将铊和重金属联合去除。但项目投资偏高，成本较高，且不适用于高浓度含铊废水。铁碳催化微电解技术是在不通电的情况下，利用微电解设备中填充的微电解填料产生“原电池”效应，在催化酶的作用下对废水进行处理。当通水后，在设备内会形成无数的电位差达1.2V或1.5V 的“原电池”。“原电池”以废水做电解质，通过放电形成电流对废水进行电解氧化和还原处理，以达到去除重金属和降解有机污染物的目的。该法处理后废水色度较高，且不适用于高浓度含铊废水。
技术实现思路
本专利技术提供了一种清洁高效、操作简单、抗重金属冲击负荷能力强的一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺，其具体工艺包括：一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺，以含铊重金属废水为处理对象，通过废水二级处理，确保铊与重金属元素达标排放，其具体工艺包括：A. 一级处理：对含铊重金属废水通过酸碱调节至碱性，依次加入高效混凝剂、硫化物、絮凝剂，最后通过斜板沉降池Ⅰ进行固液分离，去除大部分铊与重金属离子。B. 二级处理：在一级处理固液分离后的上清净化水中依次加入硫化物、硅藻土、絮凝剂，通过斜板沉降池Ⅱ进行固液分离，深度去除其中的铊与重金属离子。C. 对二级处理后的净化水再次进行酸碱调节，调节至中性后，投加铁盐，最后经过滤器过滤后直接外排。进一步的，所述步骤A中的一级处理是通过四个反应池、斜板沉降池和污泥池来进行的，含铊重金属废水依次流过第一反应池、第二反应池、第三反应池、第四反应池，在第一反应池中投加中和剂，所述中和剂为石灰乳、氢氧化钠或石灰石中的一种或几种，调节pH到9-11；在第二反应池中投加高效混凝剂，所述高效混凝剂为硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝中的一种或几种；在第三反应池中加入硫化物，所述硫化物为硫化钠、硫化氨、硫化钾、硫化亚铁中的一种或几种；在第四反应池中加入絮凝剂，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种或几种；最后通过斜板沉降池Ⅰ进行固液分离，上清净化水进入二级处理工序，污泥进入污泥池进行处理。进一步的，所述步骤B中的二级处理是通过三个反应池和斜板沉降池Ⅱ来进行的，经过一级处理固液分离后的上清净化水和污泥池的上清液依次流过第五反应池、第六反应池、第七反应池，在第五反应池中投加的硫化物，所述硫化物为硫化钠、硫化氨、硫化钾、硫化亚铁中的一种或几种，在第六反应池中投加硅藻土，在第七反应池中加入絮凝剂，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种或几种，最后通过斜板沉降池Ⅱ进行固液分离，深度去除其中的铊与重金属离子。进一步的，所述步骤C中，二级处理后净化水通过加入硫酸，调节pH到6-9，然后投加铁盐，所述铁盐为硫酸亚铁、硫酸铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚硅硫酸铁、聚磷硫酸铁中的一种或几种。进一步的，所述步骤C中，过滤器中的填充介质为活性碳、沸石、硅藻土、锰砂中的一种或几种。本专利技术的优点在于：通过废水二级除铊，保证了废水铊的深度去除，使用ICP-MS仪器（美国热电公司生产的VG PQ3ICP-MS）测定，原水浓度为0.000005-0.00007g/L的含铊重金属废水处理后铊浓度≤0.0000001g/L，可以稳定达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）限值。本专利技术在稳定脱除重金属废水中铊的同时可以脱除废水中铜、镉、铅、锌等重金属，实现废水中铊与多种重金属的深度净化，具有很好的应用前景。附图说明图1是本专利技术的含铊重金属废水的处理工艺流程图。具体实施方式一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺，其特征在于，以含铊重金属废水为处理对象，通过废水二级处理，确保铊与重金属元素达标排放。其具体工艺包括：1）一级处理部分包括：对含铊重金属废水通过在第一反应池投加石灰乳、氢氧化钠或石灰石中的一种或几种，调节pH到9-11，使Tl3+与OH-形成难溶的Tl（OH）3，OH-与大部分重金属离子在碱性条件下形成氢氧化物沉淀；在第二反应池中加入硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝中的一种或几种高效絮凝剂，促使氢氧化物沉淀形成较大矾花；在第三反应池投加硫化钠、硫化氨、硫化钾、硫化亚铁中的一种或几种，使Tl+与S2-形成难溶的Tl2S，Tl3+与S2-形成难溶的T12S3，S2-与部分重金属离子形成硫化沉淀；在第四反应池加入聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种或几种，通过吸附脱稳、桥联和卷扫絮凝作用形成更大的矾花利于沉降，最后通过斜板沉降池Ⅰ进行固液分离，去除大部分铊与重金属离子。固液分离后的上清净化水进入二级处理工序，污泥进入污泥池进行处理。2）二级处理部分包括：对一级上清净化水以及污泥池上清液，通过第五反应池投加硫化钠、硫化氨、硫化钾、硫化亚铁中的一种或几种，使一级上清净化水以及污泥池上清中残留的Tl+与S2-形成难溶的Tl2S，Tl3+与S2-形成难溶的T12S3，S2-与部分重金属离子形成硫化沉淀，再通过第六反应池投加硅藻土，利用其较大的比表面积吸附水中的沉淀物达到共沉淀的目的，再通过第七反应池加入絮凝剂，所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠中的一种或几种，最后通过斜板沉降池Ⅱ进行固液分离，深度去除其中的铊与重金属离子。3）对二级处理后的净化水再次加入硫酸调节pH到6-9，投加硫酸亚铁、硫酸铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、聚硅硫酸铁、聚磷硫酸铁中的一种或几种，去除净化水中多余的S2-，最后经填充介质为活性碳、沸石、硅藻土、锰砂中的一种或几种的过滤器过滤，去除残余的沉淀物后直接外排；反冲洗强度为12 L/m2.S，当过滤器两端压力超过0.15Mpa时，需对过滤器进行反冲洗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺，其特征在于：以含铊重金属废水为处理对象，通过废水二级处理，确保铊与重金属元素达标排放，其具体工艺包括：A. 一级处理包括：对含铊重金属废水通过酸碱调节至碱性，依次加入高效混凝剂、硫化物、絮凝剂，最后通过斜板沉降池Ⅰ进行固液分离，去除大部分铊与重金属离子；B. 二级处理包括：在一级处理固液分离后的上清净化水中依次加入硫化物、硅藻土、絮凝剂，通过斜板沉降池Ⅱ进行固液分离，深度去除其中的铊与重金属离子；C. 对二级处理后的净化水再次进行酸碱调节，调节至中性后，投加铁盐，最后经过滤器过滤后直接外排。

【技术特征摘要】
1.一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺，其特征在于：以含铊重金属废水为处理对象，通过废水二级处理，确保铊与重金属元素达标排放，其具体工艺包括：
A. 一级处理包括：对含铊重金属废水通过酸碱调节至碱性，依次加入高效混凝剂、硫化物、絮凝剂，最后通过斜板沉降池Ⅰ进行固液分离，去除大部分铊与重金属离子；
B. 二级处理包括：在一级处理固液分离后的上清净化水中依次加入硫化物、硅藻土、絮凝剂，通过斜板沉降池Ⅱ进行固液分离，深度去除其中的铊与重金属离子；
C. 对二级处理后的净化水再次进行酸碱调节，调节至中性后，投加铁盐，最后经过滤器过滤后直接外排。
2.如权利要求1所述的一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺，其特征在于：所述步骤A中的一级处理是通过四个反应池、斜板沉降池和污泥池来进行的，含铊重金属废水依次流过第一反应池、第二反应池、第三反应池、第四反应池，在第一反应池中投加中和剂，所述中和剂为石灰乳、氢氧化钠或石灰石中的一种或几种，调节pH到9-11；在第二反应池中投加高效混凝剂，所述高效混凝剂为硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝中的一种或几种；在第三反应池中加入硫化物，所述硫化物为硫化钠、硫化氨、硫化钾、硫化亚铁中的一种或几种；在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李迪汉，彭黎胜，张天芳，伏东才，林文军，熊智，姜晴，
申请(专利权)人：株洲冶炼集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43