[发明专利]一种工业污水中重金属离子的处理工艺

说明书

本发明公开了一种工业污水中重金属离子的处理工艺，包括以下步骤：S1、吸附材料的制备：吸附材料为酵母菌/凝胶/高铁粉煤灰复合材料；S2、重金属离子吸附：将待处理工业污水进行沉淀、脱色预处理，再将吸附材料加入至经过预处理后的工业污水中，经过充分混合，静置4h以上达到重金属的吸附平衡；S3、吸附材料和重金属离子的回收利用：外加磁场将吸附材料与水体进行分离，电解还原置换出金属单质，并使金属单质从吸附材料上脱附，经过外加磁场分离出吸附材料，再对含有金属单质的溶液进行浓缩处理。该处理工艺重金属的去除率高，吸附量大，吸附能力强，且处理成本低，运行效果稳定，并且处理后的吸附颗粒和重金属离子可方便进行回收。

技术领域

本发明涉及含重金属离子的工业污水的处理方法，具体涉及一种工业污水中重金属离子的处理工艺。

背景技术

随着我国工农业的迅速发展，含重金属离子废水的排放量呈逐年增加趋势，如果不对含重金属的废水进行处理，使其直接排放至自然环境中，贵金属会进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染，以各种化学状态或化学形态存在的重金属进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，对人体健康和自然环境造成危害。

传统的去除重金属离子的方法包括化学沉淀法、化学氧化还原法、活性炭吸附法、离子交换法、溶剂萃取法、生物法、吸附法、膜分离法等。由于重金属污水的成分复杂，单一的处理方法存在处理药剂使用量大、处理成本高、反应不易控制、运行不稳定、容易引发二次污染、处理后处理药剂回收不便等问题。将上述两种或两种以上工艺优化组合形成协同互补，以提高处理效果，降低处理成本成为工业污水中重金属离子处理技术研究和发展的趋势。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种工业污水中重金属离子的处理工艺，其以具有高比表面积同时具有高磁性的高铁粉煤灰作为基体，在其表面上包裹具有较高物理及化学吸附能力的凝胶材料，并将具有很强的金属吸附能力的酵母菌吸附在凝胶结构上得到吸附材料，其可对工业污水中的多种金属离子进行处理，重金属的去除率高，吸附量大，吸附能力强，且处理成本低，运行效果稳定，并且处理后的吸附材料可通过磁吸作用进行回收利用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种工业污水中重金属离子的处理工艺，包括以下步骤：

S1、吸附材料的制备：

所述吸附材料为酵母菌/凝胶/高铁粉煤灰复合材料，其中，所述酵母菌/凝胶/高铁粉煤灰复合材料由如下质量份的组分组成：高铁粉煤灰120-140份、氧化石墨烯20-40份、壳聚糖20-40份、β-环糊精20-30份、环氧氯丙烷20-40份、聚乙烯醇10-20份、海藻酸钠8-15份、酵母菌30-50份；所述酵母菌/凝胶/高铁粉煤灰复合材料的制备过程如下：

(1)将粉煤灰进行球磨、筛分，再利用磁选机进行磁选，得到粒径为5-12μm、比饱和磁化强度为5-12emu/g的中等磁性的高铁粉煤灰；

(2)将步骤(1)中得到的中等磁性的高铁粉煤灰加入至蒸馏水中，在温度为30-40℃条件下搅拌分散均匀，再向其中依次加入氧化石墨烯、壳聚糖、β-环糊精和环氧氯丙烷，经搅拌反应2-4h；

(3)再将聚乙烯醇、海藻酸钠加入至步骤(2)中的混合溶液中，继续搅拌反应1-2h，得到凝胶/高铁粉煤灰复合材料；

(4)将酵母菌加入至步骤(3)中的混合溶液中，在搅拌条件下继续反应30-40min，然后外加磁场将固体分离出来，在40-60℃条件下干燥，即得酵母菌/凝胶/高铁粉煤灰复合材料；

S2、重金属离子吸附：

将待处理工业污水进行沉淀、脱色预处理，再将吸附材料加入至经过预处理后的工业污水中，经过充分混合，静置4h以上达到重金属的吸附平衡；

S3、吸附材料和重金属离子的回收利用：