[发明专利]一种含第一类污染物的废水处理系统及工艺

说明书

本发明提供了一种含第一类污染物的废水处理系统及工艺，所述处理工艺包括如下步骤：在连续曝气和pH为7~10的含第一类污染物的废水中，硫化亚铁反应并吸附处理所述含第一类污染物的废水。本发明的废水处理系统及工艺简单，设备制造和运营成本低，利用硫化亚铁溶解处理含第一类污染物的废水，FeS迅速发生氧化溶解，能在短时间内高效去除废水中第一类污染物，处理10min时污染物As(V)去除率高达92.3%~98.7%，Pb²⁺去除率高达95.7%~99.8%，Ni²⁺去除率高达96.0%~99.8%；1h后可将污染物完全去除，去除污染物高效稳定。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种含第一类污染物的废水处理系统及工艺，利用硫化亚铁(FeS)溶解处理各类工厂车间排放含第一类污染物(主要为总As、总Pb、总Ni等)的废水。

背景技术

目前多数工厂车间生产运营过程中会产生含砷、铅及镍等污染物的污水，国家污水综合排放标准(GB 8978-1996)将其归为第一类污染物范畴。砷、铅及镍等属于有毒重金属或有毒非金属物质，具有严重的危害性，如果含有此类有毒物质的污水未经处理或者处理未达标排放至地表水或者地下水体中将对人体健康造成严重伤害，因此必须严格控制。污水综合排放标准(GB 8978-1996)对第一类污染物排放最高允许排放浓度具有明确的标准，同时要求具有此类有害污染物的废水，不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或者车间处理设施排出口进行处理，并且只有在车间或车间处理设施排放口达标后才能够与其他不含第一类污染物的生产废水、生活废水一并进入污水厂(或站)进行处理。现阶段环保要求越来越高的环境下，这对废水中第一类污染物处理工艺有了更高的要求。

目前国内外各类车间处理含有第一类污染物污水的工艺并不多，目前采用较多的处理工艺是微孔曝气与高效絮凝相结合的方法。该方法是利用车间废水中原含有一定的铁盐，通过工艺条件的控制，使废水中多种重金属离子与铁盐生成稳定的铁氧体沉淀物。调节废水pH至碱性时，废水中As、Pb、Ni等与Fe²⁺、Fe³⁺发生共沉淀，由此达到去除废水污染物的目的。该法具有成本低、方法简单、易于操作、投资少等特点，但由于污水中含铁盐量少限制，污染物去除率普遍不高、停留时间长的特点。此外，用Fe(II)盐曝气条件下氧化絮凝除Pb、As、Ni等，过程中即使加入pH缓冲剂后，随着氧化反应的进行pH值仍迅速下降，废水中的Fe(II)盐未能被完全利用，进一步使得污染物去除率不高。即使在处理过程中外环境加入Fe(II)盐也难以提高去除率，却将造成资源浪费。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种含第一类污染物的废水处理系统及工艺，所述处理工艺包括如下步骤：在连续曝气和pH为7～10的含第一类污染物的废水中，硫化亚铁反应并吸附处理所述含第一类污染物的废水。自然界缺氧或厌氧环境中广泛存在硫化亚铁，在有氧环境时将发生氧化溶解反应，形成的次生铁矿物具有高吸附点位，能够对废水中第一类污染物产生高效吸附。本发明的废水处理系统及工艺简单，设备制造和运营成本低，利用硫化亚铁溶解处理含第一类污染物的废水，FeS迅速发生氧化溶解，能在短时间内高效去除废水中第一类污染物，处理10min时污染物As(V)去除率高达92.3％～98.7％，Pb²⁺去除率高达95.7％～99.8％，Ni²⁺去除率高达96.0％～99.8％；1h后可将污染物完全去除，去除污染物高效稳定。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明第一方面提供一种含第一类污染物的废水处理工艺，包括如下步骤：在连续曝气和pH为7～10的含第一类污染物的废水中，硫化亚铁反应并吸附处理所述含第一类污染物的废水。

含第一类污染物的废水在pH为7～10和连续曝气的条件下，硫化亚铁将迅速发生固相表面氧化和液相氧化过程，液相中转化形成的次生铁矿物(如水合铁矿物和Lepidocrocite)将提供大量的吸附位点，对砷离子、铅离子和镍离子等污染物产生强有力地吸附作用，从而达到高效去除污水中第一类污染物的目的。