[发明专利]一种利用废物处理含重金属酸性废水的方法

说明书

本发明公开了一种利用废物处理含重金属酸性废水的方法，该方法对贝壳进行清洗、干燥、煅烧及碾磨预处理后，按比例与球磨成粉末的铁渣及筛选后的粉煤灰进行充分的混合搅拌，利用材料本身的特性互相补充使其能够达到最佳处理效果，处理后的水经简单过滤后就可以用于农业浇灌等用途；本发明具有成本低，效率高，通用性强、处理效果好等特点，处理过后的材料可以直接用于路面铺设等建筑用途，可以有效的减少含重金属的酸性污水处理过程中的二次污染，从而以较低的成本实现了对含重金属酸性废水的有效处理。

技术领域

本发明属于工业废水与环境污废水处理领域，具体涉及一种利用废物处理含重金属酸性废水的方法。

背景技术

随着经济的高速发展人类对于各类矿产资源的需求也随之越变越大，矿山开采为经济发展作出了重要贡献，但与之同时，采矿业的飞速发展也带来了各种各样的环境问题，其中，酸性矿井排水由于其高酸度、有毒金属和硫酸盐含量，给环境带来了严重的污染问题最为突出成为近些年来研究的热点问题。这是由于黄铁矿在水和空气中被微生物氧化而产生的酸性溶液所含的酸性金属离子所致，由多种溶解性有毒金属组成的酸性矿井排水处理过于复杂和昂贵，如果对酸性矿井排水管理不当，会造成严重的环境退化、水土污染，对附近社区的健康、生物多样性和水生生态系统产生严重影响；这些负面的环境影响代代相传。因此，为了保护环境，应当对此更加重视，但当前的酸性矿井排水处理技术要么不足，要么太昂贵。因此，常规处理技术的高成本产生了经济压力，并导致工程师寻求成本有效且环境友好的技术来处理酸性矿井排水。在过去的几十年中，研究工作一直致力于从酸性矿井排水以及工业废水中去除重金属的先进技术例如化学沉淀，氧化，还原，凝聚，溶剂萃取和吸附，通常用于去除重金属离子，而现在吸附具有简单、经济、吸附容量大、选择性高等优点已经发展成为去除金属离子的优选方法。

在现有的各种利用吸附法处理含重金属酸性废水方式中，中国专利CN 102886251公开了一种“对水中重金属具有去除效果的滤料的制备方法”通过利用凹凸棒土、磷酸铝和木屑的混合进行改性，从而达到去除水中重金属的目的，但这种治理方式适应范围很小，仅能对水中的重金属锰起到一定的作用，不能对废水的pH起到调节作用，效果慢而且不够明显。中国专利CN 106186166 A公布了“一种利用蛋壳固定床处理酸性矿山废水的方法”通过在固定床中使用经预处理的蛋壳颗粒来处理酸性矿山废水，但对于蛋壳需要手工处理，导致其过程繁琐，整体效率较低，需要较为频繁的更换，无法进行大规模的推广和运用。中国专利CN 109052554A公开了“一种用于废水除铅的水处理材料及其应用”使用较为复杂的工艺制备一种去除废水中重金属铅的材料，该方法适用范围小，过程复杂且需要使用多种不同的化学试剂极易产生二次污染，无法有效的调节和改善废水pH。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高效、低成本的利用废物处理含重金属酸性废水的方法。

本发明方法包括以下步骤：

（1）将用水洗净并进行碾压干燥后的贝壳置于KOH溶液中浸泡，取出贝壳，用蒸馏水或去离子水洗涤、干燥，煅烧，研磨后得到贝壳粉；

所述KOH溶液浓度为3-6mol/L，浸泡时间为12-36h，按1kg贝壳所添加2-2.6L KOH溶液的比例将贝壳置于KOH溶液中浸泡；

所述煅烧是在600-800 ℃下处理4-7h；研磨后过50-100目筛制得贝壳粉；

（2）将炉铁渣进行球磨、清洗、干燥并过筛；

所述高炉铁渣是指冶炼生铁时产生的废渣；炉铁渣最少经过3次水洗后，通过转炉炼铁铁渣球磨后，过100-150目筛制得；

（3）将粉煤灰过筛处理后制得粉末，与步骤（1）贝壳粉充分混合，然后再加入步骤（2）炉铁渣，搅拌混匀；

所述粉煤灰与贝壳粉的质量比为3:7-1:1，粉煤灰与贝壳粉的混合物: 炉铁渣的质量比为1:4-1:1；粉煤灰过100-200目筛后制得粉末；

（4）将步骤（3）混合物加入含重金属酸性废水中，搅拌20-40min后，静置1-2h，过滤，即得净化后废水；