废水中重金属离子吸附除去方法、吸附材料的再生方法技术

本发明专利技术提供了一种废水中重金属离子吸附除去方法、吸附材料的再生方法。本发明专利技术的废水中重金属离子吸附除去方法，分别通过调节第一pH调节池、第二pH调节池以及第三pH调节池内废水的pH值，使其满足不同重金属离子的最佳处理pH范围，实现在不同吸附柱中对锑砷、铅和铬等重金属离子进行选择吸附去除，对含有Sb、As、Cd、Pb等重金属离子复合污染废水具有较强的适用性；本发明专利技术的吸附材料的再生方法，可以利用氢氧化钠溶液或盐酸溶液使其再生，同时吸附再生液中含有高浓度的Sb、As、Cd、Pb等重金属离子，可为这些重金属离子回收利用奠定了基础。可为这些重金属离子回收利用奠定了基础。可为这些重金属离子回收利用奠定了基础。

【技术实现步骤摘要】
废水中重金属离子吸附除去方法、吸附材料的再生方法


[0001]本专利技术涉及水处理
，尤其涉及一种废水中重金属离子吸附除去方法、吸附材料的再生方法。

技术介绍

[0002]锑及其化合物是一种重要的工业原料，在阻燃剂、合金、半导体等的生产中广泛使用。但锑又是一种潜在的有毒致癌重金属，被世界卫生组织(WHO)列为高优先级的污染物之一。我国作为锑生产和出口大国，也将锑元素列入了严格限制范围中。我国的锑矿资源主要分布在湖南、广西、贵州等省区，例如湖南的冷水江锑矿区；金属锑矿往往与As、Cd、Pb、Fe等的硫化物矿物伴生。在长期的高强度矿业活动过程中，这些硫化矿物在机械破碎、降雨淋溶、微生物等共同作用下会发生物理化学和生化化学反应，产生大量的酸性矿山废水。酸性矿山废水往往还有大量的Sb、As、Cd、Pb等重金属离子。目前，有关硫化锑矿酸性矿山废水的形成过程机理不明确，加上其污染防治技术不足，导致锑矿区水土环境中锑等重金属离子浓度不断升高，对矿区居民健康造成极大危害，给社会发展及稳定产生严重影响。因此，如何去除酸性矿山废水中Sb、As、Cd、Pb等重金属离子成为急需解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提出了一种废水中重金属离子吸附除去方法、吸附材料的再生方法，以解决或至少部分解决现有技术中存在的技术问题。
[0004]第一方面，本专利技术提供了一种废水中重金属离子吸附除去方法，包括以下步骤：
[0005]将废水通入至第一pH调节池内，并调节废水的pH为2～4；
>[0006]将第一pH调节池内的废水导入至第一处理罐内，所述第一处理罐内设有多个锑砷离子吸附柱，废水流经锑砷离子吸附柱并被吸附；
[0007]将第一处理罐内的废水导入至第二pH调节池内，并调节废水的pH为4～6；
[0008]将第二pH调节池内的废水导入至第二处理罐内，所述第二处理罐内设有多个铅离子吸附柱，废水流经铅离子吸附柱并被吸附；
[0009]将第二处理罐内的废水导入至第三pH调节池内，并调节废水的pH为6～9；
[0010]将第三pH调节池内的废水导入至第三处理罐内，所述第三处理罐内设有多个镉离子吸附柱，废水流经镉离子吸附柱并被吸附；
[0011]其中，所述锑砷离子吸附柱、所述铅离子吸附柱、所述镉离子吸附柱所采用的吸附材料均为Fe3O4‑
HCO复合吸附剂。
[0012]优选的是，所述的废水中重金属离子吸附除去方法，所述Fe3O4‑
HCO复合吸附剂的制备方法包括以下步骤：
[0013]取100质量份的研磨污泥原料，在100～500℃条件下干燥2～8h后，破碎研磨，获得粒度为80～200目的粉末颗粒A，备用；
[0014]以FeSO4和纯水为原料，配制质量比为1:5～1:10的溶液B；然后以FeCl3和纯水为原
料，配制质量比为1:3～1:5的溶液C；其中：溶液B和溶液C中Fe
2+
和Fe
3+
的摩尔比为1:1～1:3，备用；
[0015]利用纯水将浓氨水稀释，配制500体积份的浓度为5％～15vol％的氨水溶液D，备用；其中：氨水的体积份与研磨污泥的质量份之间是以ml:g作为基准；
[0016]在加热温度为50～100℃条件下，向反应器通氮气5～10min后，将粉末颗粒A、溶液B、溶液C和溶液D按比例分别加入到所述反应器中，搅拌混合均匀配制成溶液E，然后保持温度不变，在150～500rpm转速条件下继续搅拌反应1～5h，搅拌过程中需持续通入氮气保护，生成物经磁铁分离后用去离子水以及无水乙醇洗涤，再在50～100℃条件下干燥8～24h，最后将干燥后的固体在室温条件进行研磨，获得80～200目的粉末颗粒，即为Fe3O4‑
HCO复合吸附剂；所述污泥中包含镧和铈的稀土氧化物、SiO2及Al2O3。
[0017]优选的是，所述的废水中重金属离子吸附除去方法，所述锑砷离子吸附柱所采用的吸附剂中Ce元素和Fe元素的摩尔比为1:1；所述铅离子吸附柱和所述镉离子吸附柱所采用的吸附剂中Ce元素和Fe元素的摩尔比为1.5:1。
[0018]优选的是，所述的废水中重金属离子吸附除去方法，废水流经锑砷离子吸附柱并保持4～10h；废水流经铅离子吸附柱并保持4～10h；废水流经镉离子吸附柱并保持4～10h。
[0019]优选的是，所述的废水中重金属离子吸附除去方法，利用盐酸或硫酸调节废水的pH为2～4或4～6。
[0020]优选的是，所述的废水中重金属离子吸附除去方法，利用盐酸或硫酸以及氢氧化钠或氧化钙调节废水的pH为6～9。
[0021]第二方面，本专利技术还提供了一种所述废水中重金属离子吸附除去方法中所用的吸附材料的再生方法，包括以下步骤：将再生液分别通入第一处理罐内、第二处理罐内、第三处理罐内，使再生液流经锑砷离子吸附柱、铅离子吸附柱、镉离子吸附柱并对吸附柱清洗；其中，所述再生液为氢氧化钠溶液或盐酸溶液。
[0022]优选的是，所述的吸附材料的再生方法，利用再生液对吸附柱清洗后还包括：将水分别通入第一处理罐内、第二处理罐内、第三处理罐内，使水流经锑砷离子吸附柱、铅离子吸附柱、镉离子吸附柱并对吸附柱清洗。
[0023]优选的是，所述的吸附材料的再生方法，氢氧化钠溶液的浓度为0.1～1.0mol/L，盐酸溶液的浓度为0.1～1.0mol/L。
[0024]本专利技术的一种废水中重金属离子吸附除去方法、吸附材料的再生方法，相对于现有技术具有以下有益效果：
[0025]1、本专利技术的废水中重金属离子吸附除去方法，分别通过调节第一pH调节池、第二pH调节池以及第三pH调节池内废水的pH值，使其满足不同重金属离子的最佳处理pH范围，实现在不同吸附柱中对锑砷、铅和铬等重金属离子进行选择吸附去除，对含有Sb、As、Cd、Pb等重金属离子复合污染废水具有较强的适用性；
[0026]2、本专利技术的吸附材料的再生方法，可以利用氢氧化钠溶液或盐酸溶液使其再生，同时吸附再生液中含有高浓度的Sb、As、Cd、Pb等重金属离子，可为这些重金属离子回收利用奠定了基础。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术的废水中重金属离子吸附除去方法所采用的装置结构示意图；
[0029]图2为不同pH下Fe3O4‑
HCO复合吸附剂对Sb离子的去除率以及吸附容量；
[0030]图3为不同pH下Fe3O4‑
HCO复合吸附剂对As离子的去除率以及吸附容量；
[0031]图4为不同pH下Fe3O4‑
HCO复合吸附剂对Pb离子的去除率以及吸附容量；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种废水中重金属离子吸附除去方法，其特征在于，包括以下步骤：将废水通入至第一pH调节池内，并调节废水的pH为2～4；将第一pH调节池内的废水导入至第一处理罐内，所述第一处理罐内设有多个锑砷离子吸附柱，废水流经锑砷离子吸附柱并被吸附；将第一处理罐内的废水导入至第二pH调节池内，并调节废水的pH为4～6；将第二pH调节池内的废水导入至第二处理罐内，所述第二处理罐内设有多个铅离子吸附柱，废水流经铅离子吸附柱并被吸附；将第二处理罐内的废水导入至第三pH调节池内，并调节废水的pH为6～9；将第三pH调节池内的废水导入至第三处理罐内，所述第三处理罐内设有多个镉离子吸附柱，废水流经镉离子吸附柱并被吸附；其中，所述锑砷离子吸附柱、所述铅离子吸附柱、所述镉离子吸附柱所采用的吸附材料均为Fe3O4‑
HCO复合吸附剂。2.如权利要求1所述的废水中重金属离子吸附除去方法，其特征在于，所述Fe3O4‑
HCO复合吸附剂的制备方法包括以下步骤：取100质量份的研磨污泥原料，在100～500℃条件下干燥2～8h后，破碎研磨，获得粒度为80～200目的粉末颗粒A，备用；以FeSO4和纯水为原料，配制质量比为1:5～1:10的溶液B；然后以FeCl3和纯水为原料，配制质量比为1:3～1:5的溶液C；其中：溶液B和溶液C中Fe
2+
和Fe
3+
的摩尔比为1:1～1:3，备用；利用纯水将浓氨水稀释，配制500体积份的浓度为5％～15vol％的氨水溶液D，备用；其中：氨水的体积份与研磨污泥的质量份之间是以ml:g作为基准；在加热温度为50～100℃条件下，向反应器通氮气5～10min后，将粉末颗粒A、溶液B、溶液C和溶液D按比例分别加入到所述反应器中，搅拌混合均匀配制成溶液E，然后保持温度不变，在150～500rpm转速条件下继...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓文奇，邓仁健，隆佩，陈依琳，王闯，彭亚洲，任伯帜，曾兴，蔺宏涛，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：