申请日2014.12.03
公开(公告)日2015.02.25
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开了一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方法。其中，该处理方法的具体步骤如下：(1)吸附反应：在废水中加入适量吸附剂，用于吸附废水中的硫酸根。(2)固液分离：对经吸附反应后的废水沉淀或过滤进行固液分离。(3)化学沉淀：对经固液分离出来的上清液或者滤过液进行化学混凝沉淀。(4)去重金属：用重金属净化器对化学混凝沉淀后的上清液进行处理，彻底去除残留的重金属。本发明具有污水排放达标、泥渣量极少，处理成本低和避免二次污染的效果。
摘要附图
权利要求书
1.一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方法，其中，该处理方法的具 体步骤如下：
(1)吸附反应：在废水中加入适量吸附剂，用于吸附废水中的硫酸根;
根据废水中硫酸的含量，按吸附剂对硫酸3:1的比例混合5分钟，就可以 通过吸附剂与硫酸根形成氧化还原复合体，从而使硫酸根被固化;在吸附反应 过程废水的PH从1以下上升至5.5以上;
(2)固液分离：对经吸附反应后的废水沉淀或过滤进行固液分离;
(3)化学沉淀：对经固液分离出来的上清液或者滤过液进行化学混凝沉淀;
在上清液或者滤过液中加入氢氧化钙充分混合，且将其pH调至9以上， 之后加入5ppm聚丙烯酰胺进行沉淀，让重金属和形成的硫酸钙沉淀;
(4)去重金属：用重金属净化器对化学混凝沉淀后的上清液进行处理，彻 底去除残留的重金属。
2.根据权利要求1所述的一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方法， 其特征在于，所述的吸附剂由四氧化三铁和在四氧化三铁表面固化的多酚氧化 酶组成;
所述的吸附剂是通过固化于四氧化三铁表面的多酚氧化酶进行电子传导 体，促进吸附剂与硫酸根离子团发生氧化还原反应，使离子团中S+6还原为S+4 并与吸附剂中获得电子的铁离子形成氧化还原复合体;
化学反应方程如下：
H2SO4+2Fe3O4=(Fe3O4)2S03+H2O。
3.根据权利要求2所述的一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方法， 其特征在于，所述的多酚氧化酶为漆酶。
4.根据权利要求1、2或3所述一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方 法，其特征在于，所述的吸附剂对硫酸根的吸附量可达230mg/g。
5.根据权利要求1所述的一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方法， 其特征在于，所述的重金属净化器包括罐体、在罐体内设有的分离管、在分离 管上设有的磁块、在罐体上设有的进料口和出水口，在罐体下方设有的排渣口;
所述的罐体包括分离腔和在分离腔上设有锥形的集渣腔;
所述的分离管竖起设置于罐体内;
所述的进料口与集渣腔连通;所述的出水口与分离腔连通;
所述的排渣口设置于锥形的集渣腔底部。
6.根据权利要求5所述的一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方法， 其特征在于，所述的排渣口上设置有开关阀。
7.根据权利要求5或6所述的一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方 法，其特征在于，所述的出水口设置于分离管水平线以上的罐体上。
8.根据权利要求1所述的一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方法， 其特征在于，步骤一中所述的吸附剂吸附硫酸后，可通过添加氧化剂进行再生， 并重复使用。
9.根据权利要求8所述的一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方法， 其特征在于，所述的氧化剂是臭氧或者二氧化氯或者氯气或者次氯酸钠。
10.根据权利要求8或9所述的一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方 法，其特征在于，所述吸附剂的再生方法如下：
(1)用氢氧化钠将沉淀回收的吸附剂的pH调至8.5;
(2)按1:250的比例加入含量为10%的过氧化氢，混合25-30分钟后过滤 收集吸附剂即可使用。
说明书
一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，特别涉及一种含硫酸和重金属的冶炼废水 的处理方法。
背景技术
冶炼行业属于高污染风险行业，在选矿和冶炼过程往往产生大量污 水，其中较为复杂且难以处理的是含有硫酸及各种重金属的废水。对于这 种废水除了含有硫酸外，还含有砷酸盐;另外，含有的重金属有铜、锌、 镉等。目前,尚无有效和可靠的技术，可以彻底治理这种污水。大部分的 做法主要以化学沉淀法为主，该方法是通过将废水的pH调至碱性，让重 金属沉淀，同时通过钙离子的置换作用形成硫酸钙沉淀。由于该方法很难 做到达标排放，同时往往也会产生大量的泥渣，造成了处理成本高的缺陷。 现在，出现一种采用蒸馏法治理污水的方法，是通过蒸馏去除废水中的硫 酸。但由于硫酸的沸点很高，与水形成共沸，因此将难于成功实现。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种污水排放达标、泥渣量极 少，处理成本低和避免二次污染的含硫酸和重金属的冶炼废水的处理方 法。
为实现上述目的，本发明提供的一种含硫酸和重金属的冶炼废水的处 理方法，其中，该处理方法的具体步骤如下：
(1)吸附反应：在废水中加入适量吸附剂，用于吸附废水中的硫酸根。 根据废水中硫酸的含量，按吸附剂对硫酸3:1的比例混合5分钟，就可以 通过吸附剂与硫酸根形成氧化还原复合体，从而使硫酸根被固化，具体地 说，就是通过失去电子而形成的亚硫酸根(SO3-2)与吸附剂中获得电子的 亚铁成分之间的结合。在吸附反应过程废水的PH从1以下上升至5.5以 上。(2)固液分离：对经吸附反应后的废水沉淀或过滤进行固液分离。(3) 化学沉淀：对经固液分离出来的上清液或者滤过液进行化学混凝沉淀。在 上清液或者滤过液中加入氢氧化钙充分混合，且将其pH调至9以上，之 后加入5ppm聚丙烯酰胺进行沉淀，让重金属和形成的硫酸钙沉淀。(4) 去重金属：用重金属净化器对化学混凝沉淀后的上清液进行处理，彻底去 除残留的重金属。
在一些实施方式中，吸附剂由四氧化三铁和在四氧化三铁表面固化的 多酚氧化酶组成。吸附剂是通过固化于四氧化三铁表面的多酚氧化酶进行 电子传导体，促进吸附剂与硫酸根离子团发生氧化还原反应，使离子团中 S+6还原为S+4并与吸附剂中获得电子的铁离子形成氧化还原复合体。
化学反应方程如下：
H2SO4+2Fe3O4=(Fe3O4)2S03+H2O。
在一些实施方式中，多酚氧化酶为漆酶。
在一些实施方式中，吸附剂对硫酸根的吸附量可达230mg/g。
在一些实施方式中，重金属净化器包括罐体、在罐体内设有的分离管、 在分离管上设有的磁块、在罐体上设有的进料口和出水口，在罐体下方设 有的排渣口。罐体包括分离腔和在分离腔上设有锥形的集渣腔。分离管竖 起设置于罐体内，进料口与集渣腔连通，出水口与分离腔连通，排渣口设 置于锥形的集渣腔底部。
在一些实施方式中，排渣口上设置有开关阀。对于重金属净化器的工 作原理是将上述的上清液送入分离腔，同时将含量为20%的吸附剂按 1:1000的比例加入到其中，充分混合后进入分离管，在磁块的配合作用下 彻底去除残留的重金属，实现分离净化的目的。
在一些实施方式中，出水口设置于分离管水平线以上的罐体上。
在一些实施方式中，步骤一中所述的吸附剂吸附硫酸后，可通过添加 氧化剂进行再生，并重复使用。
在一些实施方式中，氧化剂是臭氧或者二氧化氯或者氯气或者次氯酸 钠。
在一些实施方式中，吸附剂的再生方法如下：
(1)用氢氧化钠将沉淀回收的吸附剂的pH调至8.5。
(2)按1:250的比例加入含量为10%的过氧化氢，混合25-30分钟后 过滤收集吸附剂即可使用。
滤过液中的硫酸钠可以通过膜浓缩和蒸馏回收。
本发明的有益效果是具有污水排放达标、泥渣量极少，处理成本低和 避免二次污染的效果。通过吸附，化学混凝沉淀和净化处理等综合处理方 法，可以最大限度地去除硫酸或硫酸盐，保证包括各种重金属在内的各项 含量指标全部达到国家规定的排放标准。从而大大降低冶炼废水污染环境 的风险。同时，通过对吸附剂的回收和再生利用，可以显著降低处理成本。 实现了污水排放达标、泥渣量极少，处理成本低和避免二次污染的目的。