[发明专利]可用于处理含复杂重金属和/或放射性废水的复合药剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水的处理药剂及处理方法，尤其涉及一种含重金属和/或放射性物质废水的处理药剂及处理方法。

背景技术

重金属是指比重大于4或5的金属，约有45种，通常的重金属污染主要是指铅、镉、铬、汞、砷等生物毒性显著的五种重金属的环境污染，还包括具有一定毒性的其他重金属，如锌、铜、钴、镍、锡、钒等。重金属污染的治理相对困难，它们在水体中积累到一定的限度就会对水体-水生植物-水生动物组成的水生生态系统产生严重危害，并可能通过食物链影响到人类的自身健康。

湖南是“有色金属之乡”，有色金属冶炼属于国家重污染行业，这些行业的发展带来了一系列的环境问题。湘江既是流域主要饮用水源地，又是沿江湖城市的纳污水体。由于产业结构和工业企业地区分布的不合理，部分江段和湖水污染物排放量已超过了环境功能区划所允许的纳污能力，不能达到水环境功能区要求，严重制约了流域经济社会发展，威胁着流域近4000万人口的饮用水安全，并直接影响“促进中部地区崛起”战略的实施。现阶段，湘江流域的重金属污染控制已成为湖南省经济社会发展进程中迫切需要解决的问题。

湖南省十分重视湘江水环境保护工作，“十一五”期间将湘江流域的污染防治放在突出地位，制订了《“十一五”湘江流域水污染防治规划》和《郴州市湘江流域“十一五”水污染防治规划（2006-2010）》等一系列专项规划，明确提出了湘江水环境保护目标，将重金属总量控制列入地方环境保护考核目标，指出有色金属冶炼行业排污的积累已成为饮用水源最大的安全隐患，并提出湘江流域废水主要污染物镉、砷排放量“十一五”期间分别消减28.8%、26.3%等污染治理目标，确定了株洲清水塘、衡阳水口山及郴州市三十六湾等重点治理工业区和重金属镉、砷、铅为主的重点污染物。然而，湘江重金属的污染主要来源于点源。针对湘江流域污染状况的统计表明，流域内工业企业146个重点污染源每年排污量高达8.39亿吨，占全省总废水排放量的42%，废水中金属含量超过1318吨，悬浮物18万多吨；对有色、化工行业36个重点企业的统计，排污量每年8000多万吨，其中金属含量约占湘江流域146个重点污染源排污总量的46%，随废水流入湘江的有害物质中以有色系统的“贡献”最大。水体重金属污染主要有汞、镉、铅、锌、铜、锰、铬等金属，由于金属元素大多化学性质活泼且具有较强的迁移性能，迁移距离大，因而可能对受纳的洞庭湖乃至长江水系的水质产生影响。如霞湾段江底底泥的化验表明，镉含量已超过日本“骨痛病”区河流中底泥含镉量的几十倍；对湘江霞湾段下游130公里处江底沉积物进行取样分析发现，镉含量仍高达4～8mg/L。我国其他区域有色工业发展和江河流域经济发展也同样存在重金属污染减排及治理等技术问题。

废水中重金属的去除有多种方法。例如，离子交换法，利用阳树脂交换器使待处理的废水通过，并将水中的重金属去除，但这种方法的缺陷是树脂价格昂贵，运行费用较高，而且树脂再生困难，浓水不易处理等；电渗析法，是利用离子交换膜并在通电的情况下，将水与金属离子分离去除，但这种方法的设备系统投资较大，处理费用过高，膜维护困难，难于在废水处理中推广应用；反渗透法，是利用反渗透膜对水中的重金属离子与水进行分离，但存在电渗析法相同的问题；有机螯合法，是利用一种螯合纤维的树脂进行螯合吸附将水中重金属离子去除，然后通过解吸对树脂材料进行再生，但这种方法同样存在成本较高、再生困难等问题；电絮凝法，是利用电解槽使水中的重金属发生氧化还原沉淀或化学沉淀，可通过絮凝过程去除，对水中重金属的去除效率与废水水质、电量参数、电极等因素有重要关系；目前应用最多的重金属废水处理方法多是采用加碱调节、絮凝沉淀分离的方法，处理设备较为简便，效果易于控制，处理和设备投资成本相对较低，但缺点是必须分段投加药剂，而且仅采取氢氧化物对某些重金属的沉淀效率较低，对低浓度、多组分重金属废水处理不彻底，且对阴离子的去除无明显效果。

近几年国内利用核原料发电发展迅速，沿海核电站已投产运行，内陆核电站也在陆续兴建。正常运行情况下，核电站冷却水中放射性核素浓度很低，但如出现突发事件、地震等强烈因素，致使放射性物质泄露进入水体，则需要快速、安全的治理措施对放射性废水进行有效处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种效果显著、操作简便、投资少、成本低、不受场地等限制、可以实现远程自动控制的可用于处理复杂重金属和/或放射性废水的复合药剂，还提供一种该复合药剂的应用。