[发明专利]一种处理含铅废水的材料及方法

说明书

本发明公开了一种处理含铅废水材料及方法，其特征在于把石膏150‑400℃煅烧并粉磨过200目筛，菱苦土、粘土质白云岩矿石分别粉磨过200目筛。把三种原料粉体按照质量比1:1~4:1配料并混合均匀，加水用成球盘成型为颗粒。用该材料过滤处理含铅废水，不仅维持出水pH在8‑9之间，而且把铅离子固定成为硫酸盐与铅氢氧化物、碳酸盐的混合物。其优点是该废物即使遇到强酸也不会导致铅的迁移，有效防止二次污染。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，涉及水处理材料及方法。

背景技术

含铅废水来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、化工、颜料等行业的废水。含铅废水排放导致的河流和湖泊流沉积物，尤其是土壤受到污染，不仅破坏了生态环境，而且可以通过食物链富集进入人体，已经成为威胁人类身体健康的大敌。

目前含铅废水的处理方法分为两大类：一类是使废水中呈溶解状态的铅离子转变为不溶的化合物，再经过沉淀或浮选分离从废水中去除。常用的方法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法、离子浮选法、电解法、隔膜电解法等。但共同存在的问题是，沉淀颗粒细小，需要沉淀池，新生细小颗粒很难与水完全分离，水处理效果不稳定，污泥量大，含水率高，污泥处理困难。在硫化物沉淀法中，沉淀剂很难控制适量，易造成二次污染。离子浮选法、电解法、隔膜电解法等几种方法因处理成本高、系统复杂、维护困难而很少使用。

另一类方法是在不改变铅属离子化学形态的条件下进行吸附、浓缩和分离，具体方法有反渗透法、电渗析法、膜分离法、蒸发浓缩法、吸附法、离子交换法、溶剂萃取法等，其中广泛关注的是吸附法。吸附法处理含铅废水普遍使用的材料是廉价矿物材料，如膨润土、沸石、海泡石、凹凸棒石、磁黄铁矿、针铁矿等。这些矿物材料或者改性产品对废水中等具有一定的吸附作用，但吸附容量有限，处理后固体中重金属含量仅为1-5%，达不到资源化的要求，容易溶出造成二次污染。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种处理铅离子废水方法，以期达到含铅废水稳定处理、深度处理、无害化处理。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

选择石膏原料，具体包括天然石膏、脱硫石膏、磷石膏、废石膏等任何一种，其中硫酸钙的含量不小于80%；

把石膏在200℃-400℃煅烧0.5-1h，并粉磨过200目筛；

把菱苦土、粘土质白云岩矿石分别粉磨过200目筛；

把三种原料粉体按照质量比1:1~4:1配料、混合均匀，加水用成球盘成型为1-3mm、3-6mm、6-10mm的颗粒；

用该材料填料装填滤池，以水力停留时间0.5~3h的过滤方式处理含铅废水，其中的菱苦土水化、缓慢溶解释放羟基，提高水的pH值在8~9之间，促进重金属离子水解形成氢氧化物沉淀或者碱式碳酸盐沉淀，出水铅浓度达到排放标准。

本发明的积极效果体现在：

选择石膏在200℃-400℃煅烧0.5-1h转变为半水石膏，具有水化胶凝性能，可以发挥粘结剂的作用，3种混合物料在加水成球过程中，半水石膏水化并胶结其他物料；

菱苦土中氧化镁具有水化、缓慢溶解释放羟基的作用，并与粘土质白云岩中的白云石构成pH缓冲体系，处理含铅废水的过程中出水pH维持在7-9之间，在该pH值下氧化镁和白云石的诱导沉淀作用把铅离子转变成为铅的氢氧化物和/或碳酸盐。

固体中硫酸钙的存在，保证了含铅氢氧化物和/或碳酸盐废物的稳定性，其优点是该废物在遇到强酸时铅氢氧化物和/或碳酸盐转变为难容的硫酸铅，因此，即使废物遇到强酸也不会导致铅的迁移，有效防止了铅的二次污染。

具体实施方式

本发明的非限定性实施步骤如下：