申请日2017.08.23
公开(公告)日2017.11.10
IPC分类号C02F1/62; C22B19/30
摘要
本发明涉及一种废水中锌的去除及回收方法，可用于废水中锌的去除及回收利用，属于环保技术领域。本方法就是首先在含锌废水中加入氧化铜或氢氧化铜，充分搅拌，使废水中的锌和其对应的阴离子同氧化铜或氢氧化铜反应均进入固相，然后固液分离，使废水中的锌及对应的阴离子一同从废水中去除，废水能够顺利的进行后续的生化处理。固液分离得到的碱式盐加入氢氧化钠溶液充分搅拌，使其转变回氧化铜或氢氧化铜，得以循环回用，而其中锌同碱反应溶解生成锌酸盐得以回收利用。本方法具有同时去除阴、阳离子、无药剂残留、去除彻底、不影响后续生化处理、成本低、过程简单、容易回收利用、不会产生二次污染等特点，很适合于含锌废水的处理。
权利要求书
1.一种废水中去除及回收利用锌的方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)、用可溶性铜盐及氢氧化钠制备氧化铜或氢氧化铜
(2)、在充分搅拌的条件下，将制备好的氧化铜或氢氧化铜加入含锌废水中。
(3)、固液分离，液相进入后续的生化处理，固相用碱处理后再生可循环回用于步骤(2)，而其中锌同碱反应溶解于液相可回收利用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的可溶性铜盐为氯化铜、硫酸铜、硝酸铜或其它可溶性铜盐。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是：废水中锌的存在方式为氯化锌、硫酸锌、硝酸锌或其它可溶性锌盐的一种或几种的混合物。
说明书
一种废水中去除及回收锌的方法
技术领域
本发明涉及一种废水中锌的去除及回收方法，可用于含锌废水中锌的去除及回收利用，属于环保技术领域。
背景技术
锌是一种人体必需的元素，但也是一种重金属元素，摄入过量会导致人体肝、肾和肺的损伤。另外，含锌废水进入自然水体对生态环境也会造成损害。因此，国家环保部颁布的各类水体和废水的排放标准对水中的含锌量都做了限定，含锌量较高废水必须去除其中的锌才能达到标准的要求。
目前大部分情况下的废水除锌，一般采用加入碱或硫化物方法以沉淀的方式将锌从废水中去除，但这些方法均会在水体中残留盐类或其他金属，这些盐类和其他金属会抑制生化处理中的生化菌的生长，从而给后续的生化处理增加困难。因此，寻求一种既能去除甚至回收废水中的锌，又不会在废水中残留其他成分的废水处理方法，是十分必要的。
发明内容
很多重金属离子如铜、镍、铅等离子都有在水中生成碱式盐的倾向，这些碱式盐一般在高pH值下转变为氢氧化物或氧化物，在低pH值下又变回碱式盐。而铜的碱式盐的转变又尤其容易进行，利用这个碱式盐的转变反应可以将锌及其对应的阴离子从废水中去除，这个反应的方程表示如下：
4CuO↓+ZnCl2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl↓+Zn(OH)2↓
Cu2(OH)3Cl↓+Zn(OH)2↓+3NaOH=2CuO↓+NaCl+Na2Zn(OH)4+2H2O
4Cu(OH)2↓+Zn(NO3)2=2Cu2(OH)3NO3↓+Zn(OH)2↓
Cu2(OH)3NO3↓+Zn(OH)2↓+3NaOH=2Cu(OH)2+NaNO3↓+Na2Zn(OH)4
因此，可以将氧化铜或氢氧化铜加入含锌废水中，充分搅拌，使废水中的与锌对应的阴离子进入生成的碱式盐固相中，而锌则生成氢氧化物也进入固相，固液分离即可使锌及其阴离子从废水中一同去除，不留下任何药剂残留。而碱式盐可以用碱处理后再生，锌还可以回收。
本方法就是首先在含锌废水中加入氧化铜或氢氧化铜，充分搅拌，使废水中的锌和其对应的阴离子同氧化铜或氢氧化铜反应均进入固相，然后固液分离，使废水中的锌及对应的阴离子一同从废水中去除，而不会留下盐分或其它药剂残留，使废水能够顺利的进行后续的生化处理。分离得到的碱式盐加入氢氧化钠溶液充分搅拌，使其转变回氧化铜或氢氧化铜，然后固液分离、漂洗，得到的氧化铜或氢氧化铜循环回用，而其中的锌同碱反应溶解生成锌酸盐得以回收利用。
因此本方法可分为如下步骤：
(1)、在制备氧化铜或氢氧化锌
(2)、在充分搅拌的条件下，将制备好的氧化铜或氢氧化铜加入含锌废水中。
(3)、固液分离，液相进入后续的生化处理，固相用碱处理后再生循环回用于步骤(2)，而其中锌同碱反应溶解于液相可回收利用。
本方法具有同时去除阴、阳离子、无药剂残留、去除彻底、不影响后续生化处理、成本低、过程简单、容易回收利用、不会产生二次污染等特点，很适合于含锌废水的处理。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
某矿山的含氯化锌废水含锌量为2克/升，pH为4.6，其处理工艺如下：。
(1)、在充分搅拌的情况下在10%的氢氧化钠溶液中加入10%氯化铜溶液，以pH值达到10.0为终点，生成氧化铜沉淀，漂洗，过滤，得到含水氧化铜。
(2)、在充分搅拌的情况下将按上述方法制备的氧化铜加入含锌废水中，控制加入的氧化铜的物质的量和废水中锌的物质的量比为1:5，再充分搅拌的两个小时。
(3)、固液分离，得到的固相在充分搅拌的情况下加入到10%的氢氧化钠溶液中，控制终点pH为12.0，过滤、漂洗，得到的氧化铜再循环回用到步骤(2)，过滤得到的锌酸钠溶液可以回收利用锌。
(4)、固液分离后的废水可以直接进入后续的生化处理。。
按照上述除锌步骤处理含锌废水，处理后锌含量降为5.0毫克/升，铜含量降为0.5毫克/升，后续生化处理后可达标排放。
实施例2：
某冶炼厂的含硝酸锌废水含锌量为2.5克/升，pH为4.2，其处理工艺如下：
(1)、在充分搅拌的情况下5%硝酸铜溶液中缓缓加入5%的氢氧化钠溶液，以pH值达到9.0为终点，生成氢氧化铜沉淀，漂洗，过滤，得到含水氢氧化铜。(2)、在充分搅拌的情况下将按上述方法制备的氢氧化铜加入含锌废水中，控制加入的氢氧化铜的物质的量和废水中锌的物质的量为1:5，再充分搅拌的一个半小时。
(3)、固液分离，得到的固相加水制浆，并在充分搅拌的情况下缓缓加入5%的氢氧化钠溶液，控制终点pH为12.5，过滤、漂洗，得到的氢氧化铜循环再回用到步骤(2)，过滤得到的锌酸钠溶液可以回收利用锌。
(4)、固液分离后的废水可以直接进入后续的生化处理。。
按照上述除锌步骤处理含锌废水，处理后锌含量降为5.5毫克/升，铜含量为0.6毫克/升，后续生化处理后可达标排放。
实施例3：
某锌材厂的含硫酸锌废水含锌量为1.5克/升，，pH为5.0，其处理工艺如下：
(1)、在充分搅拌的情况下在10%的氢氧化钠溶液中加入10%硫酸铜溶液，以pH值达到10.0为终点，生成氧化铜沉淀，漂洗，过滤，得到含水氧化铜。
(2)、在充分搅拌的情况下将按上述方法制备的氧化铜加入含锌废水中，控制加入的氧化铜的物质的量和废水中锌的物质的量比为1:5，再充分搅拌的两个小时。
(3)、固液分离，得到的固相在充分搅拌的情况下加入到10%的氢氧化钠溶液中，控制终点pH为12.0，过滤、漂洗，得到的氧化铜再循环回用到步骤(2)，过滤得到的锌酸钠溶液可以回收利用锌。
(4)、固液分离后的废水可以直接进入后续的生化处理。。
按照上述除锌步骤处理含锌废水，处理后锌含量降为4.5毫克/升，铜含量为0.55毫克/升，后续生化处理后可达标排放。
以上所述的实施例仅表达了本发明的优选实施方式，不能理解为对本发明专利范围的限制，因此本发明并不限于此具体的流程。本领域技术人员根据本发明的技术方案和构思，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。所以，凡根据本发明权利要求范围得出的其他实施方式，均应属于本发明涵盖的范围。