一种去除废水中铊的方法技术

本发明专利技术公开了一种去除废水中铊的方法，向含铊废水中通入臭氧氧化，向其中加入混合絮凝剂，混合絮凝剂包括氢氧化钠、硫化钠、聚合硫酸铁以及聚苯乙烯磺酸钠，絮凝完成后固液分离，向液体部分中加入陶瓷材料进行吸附；本发明专利技术能够减少化学药剂使用量，不带来二次污染，高效，适合大规模应用，工艺简单可控，出水水质稳定在0.005mg/L以下，吸附材料可以循环利用，可对低浓度重金属离子污染废水进行深度处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于重金属离子废水处理领域，具体涉及。
技术介绍
铊是一种剧毒元素，具有蓄积性，为强烈的神经毒物。水体中铊的浓度非常低，含铊矿石、冶炼废渣是水中铊的主要来源。铊可由食物链、皮肤接触、漂尘烟雾进入人体。铊及其化合物又被广泛用于工业原料，如有机合成中的氧化剂、陶瓷半导体材料、珠宝仿制品、低温温度计、耐腐蚀容器、红外分光光度计、合金、电子设备、特种玻璃等。铊正在成为高新技术产业必不可少的一种材料。在申请号201410582051.X中，公开了 “一种含铊废水强氧化混凝与吸附回收工艺”，该方法流程复杂，实施中控制参数繁多，实际工程中，水质不易稳定。含铊污水处理方法主要有化学法、物理化学法及生物化学法。其中，化学法需加入大量化学药剂，污水处理费用高，且含铊污水很难达标治理;物理化学法(主要有离子交换法、吸附法和膜分离技术法)适用于低浓度重金属离子污水处理，但工业化较困难、且处理效率低;生物化学法对环境适应要求高(只能连续，不能间歇)，金属离子去除率低，达标困难。传统的化学药剂法只适合于高浓度离子污水的处理，并且重金属离子处理不彻底。传统的含铊废水处理需要加大量的氧化剂、石灰和碱等，此方法需要消耗大量的药剂，成本高，出水不稳定。进水的水质发生变化时，处理后难以稳定达标排放，不太适用于低浓度重金属离子污染废水的深度处理，并且采用沉淀方式形成的含铊淤泥属于危险废弃物，容易造成二次污染。盐沉淀法:饱和NaCl溶液可促使废水中的Tl(I)以TlCl形式有效沉淀，但该方法会增加废水的盐度，不便废水循环利用，同时NaCl消耗惊人；膜法:膜法主要超滤法、反渗透和电渗析法，这些方法只能起到分离浓缩的作用，难以从水中彻底去除含铊污染物。生物法:利用铊耐受性菌株絮凝处理铊矿山废水，其去除率最高可达70.8%，但生物法中微生物的耐受性及抗冲击负荷仍然局限其应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种减少化学药剂使用量，不带来二次污染，高效，适合大规模应用，工艺简单可控，出水水质稳定在0.005mg/L以下，吸附材料可以循环利用，可对高浓度和低浓度重金属离子污染废水进行深度处理的去除废水中铊的方法。本专利技术的技术方案在于提供，向含铊废水中通入臭氧氧化，控制氧化还原电位为400-450mV;向其中加入混合絮凝剂，混合絮凝剂包括氢氧化钠、硫化钠、聚合硫酸铁以及聚苯乙烯磺酸钠，其质量比为:3.0-3.5:1.5-2.0:4.1-5.0:0.2-0.9;每500mL含铊废水中加入混合絮凝剂20mL-35mL;絮凝完成后固液分离，向液体部分中加入陶瓷材料进行吸附；其中，所述含铊废水中铊的含量为4.3-70.52mg/L;所述陶瓷材料具有多孔结构，孔中具有带负电荷的官能团。絮凝过程中，优选控制废水中的pH为9-10。所述陶瓷材料的孔径优选为10-50nm。所述带负电荷的官能团优选为羧基、硅氧烷基、羟基中的一种。使用陶瓷材料进行吸附过程中，优选控制废水的悬浮物为50_70mg/L以下。吸附过程中，陶瓷材料与废水的接触时间优选为10-15min。优选通过ORP测试仪检测臭氧氧化过程中的氧化还原电位。混合絮凝剂氢氧化钠、硫化钠、聚合硫酸铁以及聚苯乙烯磺酸钠优选在水中升温溶解后再用于絮凝过程。优选进一步使用去离子水清洗吸附铊的陶瓷材料。清洗过程中，去离子水和吸附铊的陶瓷材料的接触时间优选为5-8min。所述的陶瓷材料进一步优选为购买于格丰科技材料有限公司的纳米多孔陶瓷复合材料MAOl、MF01和MPOl中的至少一种。本专利技术的有益效果本专利技术针对现有技术中处理含铊废水的流程复杂，需要消耗大量的药剂，成本高，出水不稳定，去除效率不高，应用受限，只适合于高浓度离子污水的处理等的现状，提供了一种减少化学药剂使用量，不带来二次污染，高效，适合大规模应用，工艺简单可控，出水水质稳定在0.005mg/L以下，吸附材料可以循环利用，可对高浓度和低浓度重金属离子污染废水进行深度处理的去除废水中铊的方法。使用本专利技术的方法处理含铊废水后，铊的总量远远低于0.lug/L，能够达到出水水质稳定在0.005mg/L以下的国家标准。具体的，在本专利技术的方法中，不同于以往的方法，本专利技术先使用臭氧对含铊废水进行处理，未使用现有技术中认为高效的化学强氧化剂，在具体使用臭氧氧化的过程中，专利技术人也碰到了很多的困难，大量的实验探索都不能获得基本等同于现有技术中化学强氧化剂那样的良好氧化效果，且后续的絮凝过程无法有效进行，对此，专利技术人经过无数的尝试，最终通过巧妙地控制氧化过程的氧化还原电位才有效地解决了这个问题，且在后续的絮凝过程中，通过配制适合本专利技术的絮凝混合剂，并通过严格控制各个组分的配比，结合有效的氧化步骤，最终获得了良好的絮凝效果，在后续的吸附过程中，通过选用特殊的陶瓷吸附材料，进一步保障了良好的去铊效果的获得。不仅如此，专利技术人在实验过程中还发现，本专利技术使用臭氧催化时，氧化过程中能够获得一定的絮凝效果，使后续的絮凝过程能够更有效的进行。从而进一步减少化学药剂使用量，且不带来二次污染。虽然传统的去除废水中铊的过程中也使用过氧化-絮凝-吸附的方法，但不可否认的是，其还是存在种种不足，本专利技术的专利技术人经过了大量的实验研究，得到了一种更环保、有效、适用性广的去除废水中铊的方法。【具体实施方式】实施例11.向铊含量为4.5mg/L的含铊废水通入臭氧氧化，氧化时控制氧化还原电位为400-450mV。2.加入混合絮凝剂，混合絮凝剂中，氢氧化钠、硫化钠、聚合硫酸铁、聚苯乙烯磺酸钠的质量比为:3.2:1.8:4.5:0.5;絮凝过程中控制pH为9_10。氢氧化钠、硫化钠、聚合硫酸铁、聚苯乙烯磺酸钠在55°C，混合缓慢溶解于水中后使用。每500mL废水中加入混合絮凝剂20mL。3.固液分离，向液体部分中加入孔径为10-22nm，使用羧基改性的陶瓷材料吸附，其与废水接触的时间当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除废水中铊的方法，其特征在于，向含铊废水中通入臭氧氧化，控制氧化还原电位为400‑450mV；向其中加入混合絮凝剂，混合絮凝剂包括氢氧化钠、硫化钠、聚合硫酸铁以及聚苯乙烯磺酸钠，其质量比为：3.0‑3.5:1.5‑2.0:4.1‑5.0:0.2‑0.9；每500mL含铊废水中加入混合絮凝剂20mL‑35mL；絮凝完成后固液分离，向液体部分中加入陶瓷材料进行吸附；其中，所述含铊废水中铊的含量为4.3‑70.52mg/L；所述陶瓷材料具有多孔结构，孔中具有带负电荷的官能团。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：奉向东，王健，周磊，程坤，赵铁，熊果，曾力，
申请(专利权)人：湖南森美思环保有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43