[发明专利]一种含重金属和染料废水的处理方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及废水处理领域，尤其是关于一种含重金属和染料废水的处理方法。

【背景技术】

重金属是一种对人体有害的物质，特别是镉，六价铬，汞等重金属毒性更大，可对人体造成直接伤害。来自电镀厂和线路板厂的重金属废水对环境特别是水资源的威胁日益严重，并且已经成为全球性的环境问题。因此治理重金属废水越来越为全世界所瞩目，各国为此投入大量人力物力进行广泛的研究，并取得一定的研究成果和发明专利。到目前为止，用于治理重金属废水的方法主要以化学沉淀法为主，化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物，通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法。虽然化学法是目前应用最普遍的技术，由于受沉淀剂和环境条件的影响，沉淀法往往出水浓度达不到要求，需作进一步处理，产生的沉淀物必须很好地处理与处置，否则会造成二次污染。另外，用化学沉淀法处理重金属废水中所产生的废渣含有大量的重金属，这些重金属必须回收，否则会对环境造成严重污染。而从废渣中回收重金属技术复杂，且不可能在现场进行，必须运到政府规定的部门或企业单位进行回收处理，运输和加工成本都很高，且难于回收彻底。除化学沉淀法外，还有其它一些技术相继应用于重金属废水处理，这些包括：电解法、物理吸附法、离子交换法、膜分离法包括液体膜分离，电渗析和隔膜电解，虽然这些技术对处理金属铬废水各自都具有一定的优点，但仍存在成本过高或可靠性不够等缺点。在这些技术中膜分离法具有较大的潜力和应用前景但必须克服成本过高所带来的阻力。

除了重金属废水外，来自印染行业的印染废水也是对水源污染的一个重要来源。印染废水不光水量大，而且色度高，成分复杂，除了残留染料外还含有浆料、助剂、酸、碱、重金属及无机盐等；而染料本身结构中的胺基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素，具有较大的毒性。另外，印染废水污染有机物中含有芳族卤化物、芳族硝基化合物、联苯等生物难降解的有毒物质，排入水体危害极大。由于印染废水的成分复杂，处理难度大，多年来印染废水处理一直面临各种技术难题。目前印染废水处理最常用的是混凝脱色法，其过程是通过絮凝剂与废水中的残留染料发生络合或鳌合反应形成沉淀，从而除去染料。混凝法的缺点是，脱色和COD去除不彻底，产生大量的污泥，易造成二次污染，同时设施占地大，工艺耗时较长，其它各种技术也相继在印染业废水处理工程中尝试或应用，其中包括物理吸附脱色法，氧化脱色法，离子交换脱色，膜分离脱色和生化脱色等技术，这些技术或是因效果不理想或是因成本过高均未获广泛应用。本世纪初国外报道一种被称为葫芦脲(cucurbituril)的人工合成大分子化合物可作为染料污染物的可再生吸附剂，这种吸附剂是通过臭氧参与的氧化反应来再生，本应是理想的吸附剂，但由于应用面过窄，只对活性染料有效，同时造价过高，至今尚未大规模应用。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种快速高效、无毒、成本低且应用范围广的含重金属和染料废水的处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含重金属和染料废水的处理方法，利用一种吸附剂处理含重金属和染料废水，该吸附剂含有四氧化三铁微磁粒和漆酶。

所述的漆酶是一种含铜的对二酚二氧氧化还原酶，分类号为EC1.10.3.2。

所述的四氧化三铁微磁粒和所述的漆酶是通过一种交联剂协助发生交联结合的。

所述的交联剂是戊二醛，其分子式为C₅H₈O₂。

所述吸附剂对六价铬离子的吸附是通过分步扩容而达到饱和。

吸附六价铬离子的方法包括如下步骤：

a)、在废水偏酸条件下，加入所述的吸附剂；

b)、常温下搅拌；

c)、沉淀后，过滤或磁铁吸附使固液分离，收集的固料经吸附剂扩容过程后，再用于吸附六价铬离子；

d)、在不洗脱金属离子的情况下，重复操作至少两次。

所述的a)步骤中，所述废水的PH值范围为1.5～6.0；所述的b)步骤中，常温下搅拌两分钟；所述的d)步骤中，在不洗脱金属离子的情况下，重复操作十次。

所述的吸附剂的扩容过程是通过补充二价铁来实现的。

所述的二价铁是亚铁盐。

所述的亚铁盐是氯化亚铁，补充所述的氯化亚铁的方法是，按1∶10的比例将浓度为25％的氯化亚铁溶液加入已吸附含铬离子的湿态吸附剂中并充分混合。