[发明专利]降低污水中重金属和/或磷元素含量以及COD值的方法及其应用

说明书

本发明涉及污水处理领域，公开了一种降低污水中重金属和/或磷元素含量以及COD值的方法，所述方法包括以下步骤：S1：调节污水的pH值至6.0‑8.4；S2：将L‑半胱氨酸、淀粉改性高分子聚合物、铁盐、阳离子聚丙烯酰胺与步骤S1的产物进行混合并进行反应；S3：将步骤S2反应得到的产物进行固液分离，得到固相絮体和分离出水；将所述固相絮体经浓缩后压滤，其中，得到的浓缩上清液压滤出水返回至步骤S2；S4：将所述分离出水经有机钛吸附剂吸附处理，得到排出水。该方法能够实现同步除去污水中的重金属元素以及磷元素，并降低污水的COD值，使得排出水的重金属元素含量、磷元素含量、COD值均满足排放标准。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体地，涉及一种降低污水中重金属和/或磷元素含量以及COD值的方法及其应用。

背景技术

随着环保要求的提高，COD、总磷和重金属的排放受到了更加严格的限制。GB31571-2015和GB 31570-2015中规定，COD和总磷的排放限值分别为60mg/L和1.0mg/L，对于环境承载能力开始减弱等地区，还应执行COD50mg/L、总磷0.5mg/L的特别排放限值，而对于重金属的排放要求则更加严格，监控点提前到了车间或生产设施废水排放口，对总铅、总砷、总镉、总镍、总汞、总铬的具体排放限值进行了限定。

含重金属、高COD及总磷超标污水的处理难点有三个，重金属的脱除、COD的去除以及总磷的去除。

污水中重金属的脱除方法大致分三类，化学处理法(化学沉淀法、电解法和氧化还原法等)、物理处理法(吸附法、离子交换法和膜分离法等)和生物处理法(生物吸附、生物絮凝和植物修复等)。

化学沉淀法由于操作简易、成本低廉，已经成为应用最为广泛的重金属处理方式。化学沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法和铁氧体法。中和沉淀法是通过调节pH值使重金属离子生成难溶的氢氧化物沉淀而分离，其能去除大部分的重金属，但不同重金属沉淀的最佳pH值不同，如果污水中存在多种重金属那么就有可能导致重金属的去除效果较差。硫化物沉淀法是用硫化物去除污水中重金属离子的一种有效方法，与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法可以在相对低的pH值条件下使重金属离子沉淀，但硫化物沉淀剂在酸性条件下易生成硫化氢气体，产生二次污染。铁氧体法就是在污水中加入铁盐或亚铁盐，在碱性条件下加热搅拌，加入适量添加剂Na₂CO₃，形成铁氧体，重金属离子通过吸附、包裹、夹带的作用，取代铁氧体晶格中Fe²⁺或Fe³⁺的位置，形成复合铁氧体，然后固液分离，达到去除重金属离子的目的，但铁氧体法需要加热到70℃左右或更高，并且在空气中慢慢氧化，操作时间长，消耗能量多。

对于高COD污水的处理，混凝沉淀法、高级氧化法、电化学法等均有应用。混凝沉淀法主要是通过添加凝聚剂和絮凝剂来去除悬浮物和难降解大分子有机物，缺点是去除效果有限；高级氧化法(臭氧、Fenton试剂等)通过产生的强氧化性羟基自由基氧化降解有机物，在难降解有机废水的处理方面应用越来越广泛，缺点是臭氧的利用率较低，氧化能力不足，Fenton法氧化性能不稳定，产泥量大，出水铁离子增加色度等；电化学法存在电极寿命较短，成本较高等缺点。

CN102452745A公开了一种含重金属废水的处理工艺，通过调节pH值至9-10，并投加氢氧化物沉淀剂以除去重金属。该法对单一或二种重金属离子的去除可能会有效，但对多种重金属离子的去除效果将变差，且该专利未涉及高COD和总磷的去除。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的无法同时去除污水中的重金属元素、磷元素以及有机物的问题，提供一种降低污水中重金属和/或磷元素含量以及COD值的方法与应用，该方法能够实现同步除去污水中的重金属元素以及磷元素，并降低污水的COD值，使得排出水的重金属元素含量、磷元素含量、COD值均满足排放标准。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种降低污水中重金属和/或磷元素含量以及COD值的方法，所述方法包括以下步骤：