一种含重金属废水的处理工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种含重金属废水的处理工艺，包括以下步骤：1)获得改性的窑炉渣，具体是将窑炉渣与氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液混合后进行湿磨，使窑炉渣的粒度为‑100目，过滤，滤渣用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液漂洗，直至漂洗液中锌离子含量≤1mg/L，过滤，收集滤渣，干燥，即得；2)按每立方含重金属废水添加大于或等于13kg改性的窑炉渣的标准向含重金属废水中投放改性的窑炉渣进行吸附、絮凝反应；3)完成吸附、絮凝反应后，调节体系的pH＝7～9，搅拌反应一定时间后进行沉降分离。本发明专利技术所述工艺对含重金属废水中的多种重金属离子同时具有显著的脱除效果。

A treatment process of wastewater containing heavy metals

【技术实现步骤摘要】
一种含重金属废水的处理工艺
本专利技术涉及工业废水的处理，具体涉及一种含重金属废水的处理工艺。
技术介绍
随着生态环境建设的不断深入，工业废水达标排放，成为企业保护环境的重要举措。有色冶金工业中，由于有色金属种类繁多，原料贫富有别，且冶金技术先进落后并存，生产规模大小不同，造成冶金厂的排污水量及水质差别很大。有色冶金工业厂区内废水按来源可分冲刷厂区建筑及地面水后的初期废水、厂区洗涤废水(除尘、煤气、烟气、地面清洗水)、冷却水、冲渣废水、工艺废水等。这些废水主要特点是水量大、种类多、水质复杂、含有悬浮颗粒矿渣污泥等危险固废，且其中含多种重金属，若不及时处理，其中的危险固废经废水浸溶渗漏，会将各种重金属带入地表水和地下水中。目前，对冶金行业含重金属废水的常见处理方法主要有化学沉淀法、氧化还原法、电解法、生物吸附法、离子交换法以及膜分离法。这些方法中有的建设投入资金巨大、后期工艺运行和维护成本高、要求操作人员具备较高的技术素养和理论知识背景，目前在行业适用性不高；有的方法传统落后，产生大量二次固废渣，运行不稳定等缺点。采用炉渣对重金属废水进行处理的技术已有公开报道，如：公开号为CN103553197A的专利技术专利，公开了一种利用冶炼炉渣除去工业废水中砷锑的方法，其步骤是在含As＞10mg/L，Sb＞10mg/L的工业废水中加入酸调节酸度，控制pH＝0.5～4；加入冶炼炉渣和氧化剂，使冶炼炉渣在酸性、氧化气氛下与废水中的As3+、Sb3+发生化学反应或物理吸附，控制温度40～100℃，保温反应1～3h；加入中和剂进行中和，控制pH＝6～9；过滤溶液，得到的滤液和滤渣，如果滤液含As＜0.3mg/L，Sb＜0.5mg/L，则除杂合格，送污水处理系统进一步净化其它杂质，如果含As＞0.3mg/L，Sb＞0.5mg/L，则重复上述步骤直到合格，滤渣送渣场堆存。该专利技术采用冶炼炉渣代替沉淀剂除杂，废水中的砷、锑在1～3h内快速有效脱除。公开号为CN109317084A的专利技术专利，公开了一种奥斯迈特铜炉渣吸附重金属镉离子的吸附剂及其吸附方法，具体是将冷却后的奥斯迈特炉渣制成0.154mm的微小颗粒，洗净、烘干后研磨至通过100目标准筛，即得吸附剂；再将吸附剂按照相应比例加入废水中振荡吸附，静置然后过滤，将吸附剂和废水分开。该专利技术能吸附绝大部分镉离子，具有较高的吸附效率。公开号为CN109317085A和CN109317086A的专利技术专利公开了类似技术方案。虽然上述专利技术均具有较高的吸附效率，但是，它们的共同之处在于：只能单独的除去一种或两种重金属离子，并没有任何文字或试验表明它们能够同时对多种重金属离子进行有效的吸附。此外，对于公开号为CN109317084A等类似专利技术专利，虽然有镉离子降低的百分比数据，但其中并没有废水中重金属离子含量的数据，该所述脱除数据无法表明其技术方案对高浓度镉含量废水中镉的脱险是否有效；再者，该技术方案中的脱除数据基于实验室的实验结果，也不能充分表明其在实际应用于生产中的技术效果。窑炉渣是以钢铁厂含锌烟尘、渣灰、瓦斯灰等含锌固废为原料，经回转窑火法富集制备次氧化锌的工艺流程中而产生的回转窑炉渣。窑炉渣主要含有铁、铁氧体、碳和少量二氧化硅及硅酸盐、氧化钙、氧化铝、氧化钠等化学成分，作为一种一般固废，窑炉渣目前主要的处理方法有：经粉碎、磁选、洗涤等工艺后获得铁精矿和尾渣，铁精矿返回炼铁厂进行高炉炼铁或者送有色金属冶炼厂用于合金冶炼，但由于含有硫、磷等不利元素使得钢铁厂难以接受，只能作为添加料适量使用；尾渣废弃以填埋为主，部分用于水泥配料和路基填埋。目前尚未见有以窑炉渣为原料，对其进行改性后能同时对含重金属废水中的多种重金属离子具有很好吸附作用的相关报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种对废水中多种重金属离子同时具有显著脱除效果的含重金属废水的处理工艺。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种含重金属废水的处理工艺，包括以下步骤：1)获得改性的窑炉渣，具体是将窑炉渣与氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液混合后进行湿磨，使窑炉渣的粒度为-100目，过滤，滤渣用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液漂洗，直至漂洗液中锌离子含量≤1mg/L，过滤，收集滤渣，干燥，即得；2)按每立方含重金属废水添加大于或等于13kg改性的窑炉渣的标准向含重金属废水中投放改性的窑炉渣进行吸附、絮凝反应；3)完成吸附、絮凝反应后，调节体系的pH＝7～9，搅拌反应一定时间后进行沉降分离。本专利技术所述技术方案中，所述的窑炉渣是以钢铁厂含锌烟尘、渣灰、瓦斯灰等含锌固废为原料，经回转窑火法富集制备次氧化锌的工艺流程中而产生的回转窑炉渣。所述的含重金属废水是指重金属离子总含量≤8000mg/L的废水，当废水中重金属离子总含量＞8000mg/L时，可采用现有常规方法对其进行处理使其中重金属离子总含量≤8000mg/L再使用本申请所述技术方案进行处理。具体的，可将超标的废水进行稀释使其符合要求，也可以向超标的废水中加入碱性物质调节体系的pH＝9～10，然后进行化学沉淀以除去部分重金属离子使其符合要求。当采用向超标的废水中加入碱性物质进行化学沉淀以使超标废水符合要求的方法时，后续在完成吸附、絮凝反应后用酸调节体系的pH＝7～9。本专利技术所述技术方案的步骤1)中，所述氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的浓度为大于或等于0.5mol/L，优选为1～2mol/L。在进行湿磨时，优选是使窑炉渣的粒度为150～250目。为了更快更好的除去窑炉渣中的锌离子，优选漂洗在加热条件下进行，更优选是在50～70℃条件下进行。所述的干燥优选是在100～120℃条件下进行。本专利技术所述技术方案中，改性的窑炉渣的投放标准优选为每立方含重金属废水添加15kg～60kg，进一步优选为15kg～40kg。投放改性的窑炉渣后进行吸附、絮凝反应的时间需要大于或等于30min，再结合后续搅拌反应大于或等于30min，才能使水体(水样经过滤或离心后再进行检测)中金属离子含量、pH值等指标符合国家排放标准(GB8978-1996《污水综合排放标准》)。优选的，所述吸附、絮凝反应的时间为40～60min；所述搅拌反应的时间为40～60min，所述的搅拌优选为向水体中通入空气进行搅拌。本专利技术所述技术方案的步骤3)中，根据需要采用常规的碱性物质(如氢氧化钠、氢氧化钾等的水溶液)或者酸(如盐酸、磷酸等)调节体系的pH＝7～9。本专利技术所述技术方案中，在搅拌反应完成后，水体中金属离子含量、pH值等指标已符合国家排放标准，但在进行排放之前需要进行常规的沉降分离处理。具体可以将完成搅拌反应后的水体送入沉降池中进行沉降，为了提高沉降速率和效果可以加入常规用量的絮凝剂(如聚丙烯酰胺等，聚丙烯酰胺的加入量通常为0.01-10g/m3水体)。经沉降处理后，沉降池中的上层清液即可进行排放，底层渣浆按现有常规方法进行处理(如进行压滤后送冶金厂进行有价金属的冶炼回收等)。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1、开发了回转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含重金属废水的处理工艺，包括以下步骤：/n1)获得改性的窑炉渣，具体是将窑炉渣与氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液混合后进行湿磨，使窑炉渣的粒度为-100目，过滤，滤渣用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液漂洗，直至漂洗液中锌离子含量≤1mg/L，过滤，收集滤渣，干燥，即得；/n2)按每立方含重金属废水添加大于或等于13kg改性的窑炉渣的标准向含重金属废水中投放改性的窑炉渣进行吸附、絮凝反应；/n3)完成吸附、絮凝反应后，调节体系的pH＝7～9，搅拌反应一定时间后进行沉降分离。/n

【技术特征摘要】
1.一种含重金属废水的处理工艺，包括以下步骤：
1)获得改性的窑炉渣，具体是将窑炉渣与氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液混合后进行湿磨，使窑炉渣的粒度为-100目，过滤，滤渣用氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液漂洗，直至漂洗液中锌离子含量≤1mg/L，过滤，收集滤渣，干燥，即得；
2)按每立方含重金属废水添加大于或等于13kg改性的窑炉渣的标准向含重金属废水中投放改性的窑炉渣进行吸附、絮凝反应；
3)完成吸附、絮凝反应后，调节体系的pH＝7～9，搅拌反应一定时间后进行沉降分离。


2.根据权利要求1所述的含重金属废水的处理工艺，其特征在于：所述的含重金属废水是指重金属离子总含量≤8000mg/L的废水。


3.根据权利要求1所述的含重金属废水的处理工艺，其特征在于：步骤1)中，所述氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液的浓度为大于或等于0.5mol/L。

【专利技术属性】
技术研发人员：许喆，梁余威，刘钢墙，赵思思，刘文武，李庭波，唐兴桂，刘春林，陈乐军，
申请(专利权)人：广西埃索凯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45