[发明专利]一种利用大型海藻处理重金属废水的工艺

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种利用大型海藻处理重金属废水的工艺。

背景技术

重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。重金属（如含镉、镍、汞、锌等）废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。处理方法可分为两类：一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的重金属化合物或元素，经沉淀和上浮从废水中去除，可应用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、离子浮选法、电解沉淀或电解上浮法、隔膜电解法等；二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离，可应用反渗透法、电渗析法、蒸发法、离子交换法等。

现有重金属废水处理工艺常采用的有化学沉淀法、离子交换法等。经化学沉淀处理后，废水中的重金属从溶解的离子状态转变成难溶性化合物而沉淀下来，从水中转移到污泥中；经离子交换处理后，废水中的金属离子转移到离子交换树脂上，经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。国内通常采用的重金属废水处理方法，包括石灰中和法和硫化法等。这些传统的处理工艺，虽然可以将废水中的重金属去除掉，但是处理效果并不稳定，处理后回收的清水水质仍难以确保稳定达标排放，而且还会产生二次污染。

研究表明，许多藻类具有富集金属的能力，其吸附性能往往比其他生物更高，海藻是世界上分布最广泛的生物，在淡水、海洋和陆地都能见到海藻的踪迹，许多种类还能生长在极端环境下，具有很强的抗逆性，对重金属的选择性吸附与吸附效率很大程度上是由细胞壁的性质决定的，藻类细胞壁带一定的负电荷，具有较大的表面积和粘性，可提供许多官能团如羟基、羧基、氨基、酰胺基、磷酸根等与金属离子结合。海藻的细胞壁主要成分为肽聚糖，肽聚糖可以从水溶液中络合大量的金属离子，特别是大多数过渡金属，而且细胞壁表面的粘性胶质鞘主要成分为酸性粘多糖或果胶质，具有较强的吸附小颗粒和金属离子的能力。

目前有人将蓝藻应用于污水处理系统，主要是通过单独培育蓝藻然后投放到曝气池的方法，但是曝气池中大量的细菌等微生物粘附在蓝藻上会导致蓝藻无法生长甚至死亡，这样就需要不停的投放，治理成本高昂，另一方面曝气池中的蓝藻可能会堵塞管路、影响设备的运行，而且活体蓝藻处理不当会导致过量繁殖导致“水华”，造成水体污染。如何将蓝藻变废为宝并且利用其吸附特性处理重金属废水具有很深的研究意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种成本低廉、具有较好的过滤、吸附性能的利用大型海藻处理重金属废水的工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种利用大型海藻处理重金属废水的工艺，包括以下工序：（1）废水预处理；（2）非活性大型海藻过滤池处理；（3）非活性大型海藻吸附池处理；（4）反渗透膜组件除去剩余重金属离子（5）达标排放。

进一步的，所述废水预处理包括格栅、初沉池。

进一步的，所述用于非活性大型海藻过滤池和非活性大型海藻吸附池的大型海藻的制备工艺，包括以下步骤：

a.预处理

使用捕捞装置捕捞新鲜的大型海藻，并利用海水进行清洗，除去泥沙等杂质；

b.酸洗

利用酸溶液浸洗步骤a处理后的大型海藻，去除表面吸附的钙、镁、钠等金属离子，增加大型海藻的吸附点；

c.防腐处理

将步骤b处理后的大型海藻浸入防腐处理剂中，浸泡0.5～1h，增加大型海藻的防腐性能；

d.碱化处理

将步骤c防腐处理后的大型海藻清洗后浸入碱溶液中，碱化0.5～1h；

e.固定化处理

将步骤d处理后的大型海藻浸入交联剂溶液中，浸泡1～2h，增加机械强度、稳定性和吸附性能；

f.后处理

将步骤e中处理完毕的大型海藻使用清水清洗2～3次后，利用射流喷网装置产生的高速流动的高压水流喷射大型海藻，使其互相缠绕，增加强度，然后减压抽滤，压制成饼，烘干，制得成品。

进一步的，所述步骤b中酸溶液为质量分数为5%～10%的盐酸溶液，步骤c中防腐处理剂为质量分数为0.01%～0.1%的脱氢醋酸钠溶液，步骤d中碱溶液为质量分数为3%～5%的氢氧化钠溶液，步骤e中交联剂溶液为质量分数为3%～10%的高氯酸、乙酸或者甲醛中的一种。

进一步的，所述大型海藻是褐藻、螺旋藻、鱼腥藻、念珠藻、浒苔中的一种或多种。