一种酸性废水中重金属离子的去除方法技术

本发明专利技术公开了一种酸性废水中重金属离子的去除方法。具体操作步骤为：(1)取适量废水置于烧杯中，边搅拌边加入配制好的10wt％石灰乳，调节pH至8

【技术实现步骤摘要】
一种酸性废水中重金属离子的去除方法


[0001]本专利技术涉及一种酸性废水中重金属离子的去除方法，属于废水处理


技术介绍

[0002]工业的飞速发展促使工业废水的产生量和排放量激增，重金属废水主要来自电镀厂镀件洗涤水、矿山坑道排水、钢铁厂酸洗排水等各种生产加工场。酸性含重金属废水的主要危害包括：
①
腐蚀管道、水泵、钢轨等设备设施，直接威胁工厂的安全与稳定；
②
对大多数植物都具有毒负作用，导致大部分植物枯萎、死亡，严重影响农作物的产量和质量；
③
酸性含重金属废水直接排入河流、湖泊或渗入地下，导致水质恶化，对鱼类、藻类乃至人类构成极大威胁。
[0003]目前，重金属废水处理方法主要有：中和沉淀法、电絮凝法、吸附法、生物法四种。中和沉淀法指投加碱性中和剂，使废水中重金属离子形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除，特点是在去除废水中重金属离子的同时能中和各种酸。中和沉淀法具有投资较少、处理成本较低、操作较简单等优点，但是产生的沉渣量较大，并容易造成二次污染，处理后的废水pH高，需要二次处理等弊端。电絮凝法是通过阳极电解铝或铁离子来原位生成混凝剂，与废水中胶体粒子絮凝，阴极产生的氢气可以将絮凝物带出。电絮凝法有很多优点：重金属去除率高、产生污泥较少、无二次污染、操作简单、占地面积小等，但缺点是前期处理技术成本昂贵且维护和使用费高，其次需要后续的富集和沉降过滤。吸附法具有可以同时吸附多种重金属离子、吸附容量大的优点，但是吸附容量受废水的pH值影响较大，吸附剂价格昂贵、使用寿命较短、需再生等缺点。生物法是通过生物有机体或其代谢产物与重金属离子之间的相互作用而达到净化废水的目的，其具有处理成本低、环境友好等优点，但目前主要处于实验室或小规模研究阶段，应用还不成熟、广泛。
[0004]对于多种重金属离子共存的体系，目前仍然没有具体有效的方法可以解决，只能根据具体情况有针对性的去处理。酸碱中和与化学沉淀法仍是一种折中的选择，它投资少，见效快，操作简单，通过简单的技术优化可以使酸性废水中的重金属含量低于排放标准。而限制化学沉淀法处理酸性废水应用主要有以下三个原因：
[0005](1)化学沉淀法需要使用大量的药剂，处理废水后，使废水的pH值过高，还要对其进行二次中和处理才能排放，这在成本上造成很大的投入。
[0006](2)工厂废水的废水排放量基本大于10,000m3/d，排放量较大，若废水中的重金属含量较高，若仅仅通过简单的化学沉淀处理不能很好的达到重金属排放标准。
[0007](3)目前的化学沉淀法，使用单一的药剂对于处理高酸度、多种金属离子共存的废水是难以使重金属一次性达标的。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是：通过化学沉淀法处理酸性废水存在药剂量大、成本高、处理后重金属仍达不到排放标准等问题。
[0009]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种酸性废水中重金属离子去除的方法，包括如下步骤：
[0010]步骤1：将包括铬、镉和镍重金属离子的酸性废水置于烧杯中，边搅拌边加入配制好的石灰乳，调节pH至碱性；
[0011]步骤2：加入螯合剂和絮凝剂，并于常温下搅拌反应；
[0012]步骤3：反应结束后抽滤得到清液，采用电感耦合等离子体光谱/质谱检测各重金属离子含量。
[0013]进一步，所述步骤1中的石灰乳的浓度为10wt％，所述的调节pH至碱性为调节pH值至8～10。
[0014]进一步，所述步骤2中的螯合剂为二硫代胺基甲酸盐类衍生物(DTC类)或三巯三嗪三钠类衍生物(TMT类)；所述絮凝剂包括聚合氯化铝和聚丙烯酰胺。
[0015]进一步，所述螯合剂的使用量为120
‑
600mg/L废水；所述聚合氯化铝的使用量为600mg/L废水，所述聚丙烯酰胺的使用量为6mg/L废水。
[0016]进一步，所述步骤2中搅拌反应的时间为5～20min。
[0017]进一步，所述步骤3所得清液经检测达到国家环保标准为：总铬含量<0.15mg/L，总镍含量<0.15mg/L，总镉含量<0.01mg/L。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0019]1.本专利技术的一种酸性废水中的重金属离子的去除方法，对于多种重金属离子(Cr、Ni、Cd)共存的体系下，去除效果好，各重金属离子的脱除率皆可以达到96.00％
‑
99.98％的效果，很容易的达到《国家环保标准(地区一类A)》排放标准。
[0020]2.本专利技术的一种酸性废水中的重金属离子的去除方法，不需要在高pH条件下进行，在弱碱情况下就可以去除，且pH值适用范围广，处理后各重金属含量达到环保标准要求，处理后所形成的重金属离子螯合物化学性质稳定，难以造成二次污染。
[0021]3.在处理酸性废水的应用中，本专利技术采用的碱中和+螯合剂沉淀法，在药剂用量上有了明确的规范，大大降低了重金属捕捉剂和石灰乳的投加量，减少了废水处理的运行费用。同时，具有操作工艺简单，易于工业化生产，在环保领域具有潜在的实际应用价值。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的酸性废水中重金属离子的去除方法的工艺流程图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术更明显易懂，结合实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0024]实施例1
[0025]一种酸性废水中重金属离子的去除方法，工艺流程如图1所示，包括如下步骤:
[0026]以某炼钢厂副产稀硫酸废水为研究对象，内含铬、镍、镉等多种重金属离子(不含六价铬)，铬离子浓度80mg/L，镉离子浓度0.15mg/L，镍离子浓度30mg/L，硫酸浓度5wt％。取50mL废水置于250mL烧杯中，搅拌下加入10wt％石灰乳，采用pH计监控溶液pH变化，调节pH值至8.0，随后加入螯合剂HD
‑
1(120mg/L废水)，加入絮凝剂聚合氯化铝(PAC)为600mg/L废水和聚丙烯酰胺(PAM)为6mg/L废水，搅拌下反应20min。将反应后溶液抽滤得到清液，采用
电感耦合等离子体光谱/质谱(ICP
‑
AES/MS)检测各重金属离子浓度。
[0027]本实施例铬离子的脱除率>99.92％，镍离子的脱除率>99.91％，镉离子的脱除率>99.00％。符合《国家环保标准(地区一类A)》排放标准。
[0028]实施例2
[0029]一种酸性废水中重金属离子的去除方法，工艺流程如图1所示，包括如下步骤:
[0030]以某炼钢厂副产稀硫酸废水为研究对象，内含铬、镍、镉等多种重金属离子(不含六价铬)，铬离子浓度80mg/L，镉离子浓度0.15mg/L，镍离子浓度30mg/L，硫酸浓度5wt％。取50mL废水置于250mL烧杯中，搅拌下加入10wt％石灰乳，采用pH本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸性废水中重金属离子去除的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：将包含铬、镉和镍重金属离子的酸性废水置于烧杯中，边搅拌边加入配制好的石灰乳，调节pH至碱性；步骤2：加入螯合剂和絮凝剂，并于常温下搅拌反应；步骤3：反应结束后抽滤得到清液，采用电感耦合等离子体光谱/质谱检测重金属离子含量。2.如权利要求1所述的酸性废水中重金属离子去除的方法，其特征在于，所述步骤1中的石灰乳的浓度为10wt％，所述的调节pH至碱性为调节pH值至8～10。3.如权利要求1所述的酸性废水中重金属离子去除的方法，其特征在于，所述步骤2中的螯合剂为二硫代胺基甲酸盐类衍生物或三巯三嗪三钠类衍生物；所述絮凝剂包括聚合氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊强，王晓瑞，金双玲，金鸣林，洪伟雄，闵奇志，廖秋玲，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：