[发明专利]一种重金属废水处理工艺

说明书

本发明提供了一种重金属废水处理工艺，制备了一种具有磁性的处理剂，可以在较短时间内实现重金属废水处理，固液分离后，出水达到国家排放标准可直接排放，污泥经电解处理实现重金属回收，最后还可利用磁分离法分离使用后的处理剂，处理剂经再生后可重复使用(重复使用1000次以上重金属废水处理效果没有显著变差)。本发明适用于重金属废水处理，耗时短，出水符合国家排放标准，并且能够实现重金属回收，符合绿色环保之理念。

技术领域

本发明涉及环保技术领域，特别地，涉及一种重金属废水处理工艺。

背景技术

伴随着现代化工业的飞速发展，工业废水的排放量也急剧增加，水中重金属积累加剧，重金属污染严重。另一方面，生产有色金属的企业，从采矿、选矿、冶炼到产品加工的整个生产过程中，都有废水排放，其中含有锑、铜、铅、锌、砷、铬等重金属元素。还有电镀、颜料、电子、仪表等行业也会造成严重的重金属污染。重金属废水中的重金属离子通过地下水循环和土壤迁移，造成人类饮用水和食物的污染，严重危害人类的生存环境和生命安全。当重金属被生物体吸附时，除了以单个离子的形式存在，还可能与生物体内的蛋白质、氨基酸、脂肪酸、羧酸以及磷酸等结合，形成有机酸盐、无机酸盐和螯合物，重金属随着与生物体的结合对生物体产生毒害作用。倘若重金属污染处理不妥，就会很容易造成砷污染、镉污染、铅污染等对生态环境影响重大的重金属污染事故。

重金属废水通常酸度大，重金属离子种类复杂，并以多种价态和形态存在，处理难度极大。重金属废水中的重金属不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。目前常用的重金属废水处理方法包括：中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体法、吸附法和离子交换法等，普遍存在很多问题，比如：自然絮凝沉降耗时较长，排放水很难达到国家排放标准等，无法实现重金属回收以达到资源物尽其能之功效。

发明内容

本发明目的在于提供一种重金属废水处理工艺，以解决重金属废水处理耗时长、排放水不符合国家排放标准等技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种重金属废水处理工艺，具体步骤如下：

(1)处理剂的制备：玉米秸秆粉依次经碱处理和有机改性后，与海泡石粉一起加入氯磺酸中，在50～60℃条件下静置2～3小时，冷却至室温(25℃)，过滤，水洗至中性，加热至1200～1300℃，烧结6～8小时，得到中间产物Ⅰ；将中间产物Ⅰ加入聚乙烯醇水溶液中，然后加入阴离子型聚丙烯酰胺，80～90℃条件下搅拌40～60分钟，离心分离得到中间产物Ⅱ；将中间产物Ⅱ加入铁离子溶液中，500～600转/分钟搅拌10～15分钟，然后滴加浓氨水，滴加完毕后静置20～25分钟，采用磁分离法分离出来，水洗至中性，50～60℃干燥至恒重，倒入聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物中，球磨处理20～30分钟，300～400℃烧结40～50分钟，得到处理剂；

(2)废水处理和分离：处理剂加入重金属废水中，500～1000转/分钟搅拌10～15分钟，固液分离，污泥进入步骤(3)，出水直接排放；

(3)重金属回收：将污泥转移至电解槽中，加入电解质溶液电解，在阴极沉积出重金属，磁分离法分离得到使用后的处理剂，再生后重复使用。

优选的，步骤(1)中，玉米秸秆粉、海泡石粉、氯磺酸、聚乙烯醇水溶液、阴离子型聚丙烯酰胺、铁离子溶液、浓氨水、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物的质量体积比为100g：70～80g：150～200mL：120～130mL：20～30g：140～150mL：10～15mL：50～60g；其中，聚乙烯醇水溶液的质量浓度为12～14％，铁离子溶液为Fe²⁺和Fe³⁺的饱和混合溶液，Fe²⁺与Fe³⁺的摩尔比为1：1.2～1.5，浓氨水的质量浓度为25～28％。