工业废水重金属去除方法

　　申请日2014.10.20

　　公开(公告)日2015.02.25

　　IPC分类号C05F7/00; C02F9/14

　　摘要

　　一种工业废水重金属去除的方法，包括以下几个步骤：第一步、首先将含有重金属的工业废水与粉碎的工业废弃物煤渣粒和/或粉煤灰原渣在吸附池中直接接触，吸附;吸附后进行固液分离;第二步、生物淋滤处理;第三步、板框压滤分离：第四步、脱除重金属的污泥加碱中和到PH值为6-7，运至污泥堆肥厂堆肥;第五步、含重金属的污水进入废液回收池，加碱调节PH值至7左右，进入电絮凝气浮装置;按现有电絮凝气浮技术进行电絮凝和自浮处理，电絮凝自浮处理后的上清液达标排放;水中的污染物絮体上浮;浮渣泵入板框压滤机分离，其滤液返回排入废液回收池，污泥送到危险废物处置中心处理。

　　权利要求书

　　1.一种工业废水重金属去除的方法，其特征在于：包括以下几个步骤：

　　第一步、首先将含有重金属的工业废水通过污水管道排放入城市污水管网前，让其与粉碎的工业废弃物煤渣粒和/或粉煤灰原渣在吸附池中直接接触，吸附;吸附后进行固液分离;

　　第二步、第二步、生物淋滤处理：在生物淋滤池中接种嗜酸性硫杆菌菌株，在该池中完成污泥中重金属的生物淋滤侵出;

　　第三步、板框压滤分离：用泵将生物淋滤处理后的污泥泵入板框压滤机进行压滤分离，得到脱除重金属的污泥和含重金属的污水 ;

　　第四步、脱除重金属的污泥加碱中和到PH值为 6-7，运至污泥堆肥厂堆肥;

　　第五步、含重金属的污水进入废液回收池，加碱调节PH值至7左右，进入电絮凝气浮装置;按现有电絮凝气浮技术进行电絮凝和自浮处理，电絮凝自浮处理后的上清液达标排放;水中的污染物絮体上浮;浮渣泵入板框压滤机分离，其滤液返回排入废液回收池，污泥送到危险废物处置中心处理。

　　2.根据权利要求 1 所述的一种工业废水重金属去除的方法，其特征在于：所述的直接接触吸附在PH为7-9的范围内，经10-30分钟的混合。

　　3.根据权利要求1所述的一种工业废水重金属去除的方法，其特征在于：所述的直接接触吸附在PH为7-9的范围内，经12-20分钟的混合。

　　4.根据权利要求 1 所述的一种工业废水重金属去除的方法，其特征在于，所述生物淋滤池是由污水处理厂的污泥好氧消化池经防腐改造而成。

　　5.根据权利要求 1 所述的一种工业废水重金属去除的方法，其特征在于，所述生物淋滤处理是每次预留 5%-10% 的污泥作为驯化污泥，排出待处理污泥，再按每升污泥加入0.5-30g 单质硫。

　　6.根据权利要求 1 所述的一种工业废水重金属去除的方法，其特征在于，所述第五步产生的污泥干质，经粉碎配料，挤压造粒即制成颗粒有机复合肥料。

　　说明书

　　一种工业废水重金属去除的方法

　　技术领域

　　本发明涉及环保领域，尤其是涉及一种工业废水重金属去除的方法。

　　背景技术

　　重金属是工业生产中会频繁用到的材料，在一些合金材料的加工过程中，也会产生重金属含量超标的污水。例如在一些合金材料加工产生的污水中，Pb、Zn、Cu的含量都很高，远远超出了国家规定的排放标准。降低这些重金属废水中的重金属含量，具有非常大的意义。常规的重金属污水的处理方法也较多，有的对重金属含量的降低效果有效，有的工艺过于复杂，处理成本过高等。目前还缺少一种较为简单、通过物理吸附来降低重金属含量的污水处理方法。

　　201210427667.0公开了一种有机工业废水处理工艺，包括微电解，所述微电解包括以下步骤：制备铁、碳混料 ;电解反应：将铁、碳混料加入电解塔内，

　　用酸液调节废水的 pH 值至 2 ～ 3 后加入电解塔内，辅以压缩空气曝气反应，取样测pH值，当pH值达4～5时加入双氧水，再反应，当pH达5～7时停止反应。在偏酸性的环境中，铸铁电极本身及所产生的新生态 H、Fe2+等均能在废水中产生许多组分，发生氧化还原反应，能破坏有色废水中发色基团的结构，达到脱色目的。但是，由于废水中本身存在大量其他金属颗粒，电解反应的效果并不能达到理论上的目标。

　　CN200410014801.X公开了一种污泥中重金属生物脱除工艺及其设备。其装置包括污泥调节池、与污泥调节池出口连通的生物淋滤池、安装在生物淋滤池上方的底物投加装置、安装在生物淋滤池下方的鼓风机、酸化污泥沉淀池、收集池、污泥脱水设备。其脱除工艺是在生物淋滤池中添加亚铁和还原性硫等和通氧条件下，利用硫杆菌的生物氧化作用及其产生的低 pH 环境使难溶性形态存在的重金属溶出进入水相，再通过固液分离而去除，硫化物通过氧化作用而转变为硫酸盐。但是由于它是使用单一的硫杆菌，造成单一微生物浸提周期长、效率偏低、浸出重金属种类单一等缺陷 ;难于保证重金属去除的稳定性。且这种生物淋滤技术，需要新建相关的设施，增加投资成本。

　　发明内容

　　本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工业废水重金属去除的方法，以实现缩短浸提周期、提高浸提效率和浸出重金属种类、确保重金属去除的稳定性 ;同时能够节约生物淋滤设备的投资。

　　本发明的方法包括以下步骤：

　　一种工业废水重金属去除的方法，包括以下几个步骤：

　　第二步、生物淋滤处理：在生物淋滤池中接种嗜酸性硫杆菌菌株，在该池中完成污泥中重金属的生物淋滤侵出;

　　第三步、板框压滤分离：用泵将生物淋滤处理后的污泥泵入板框压滤机进行压滤分离，得到脱除重金属的污泥和含重金属的污水 ;

　　第四步、脱除重金属的污泥加碱中和到PH 值为 6-7，运至污泥堆肥厂堆肥 ;

　　第五步、含重金属的污水进入废液回收池，加碱调节 PH 值至 7 左右，进入电絮凝气浮装置;按现有电絮凝气浮技术进行电絮凝和自浮处理，电絮凝自浮处理后的上清液达标排放;水中的污染物絮体上浮;浮渣泵入板框压滤机分离，其滤液返回排入废液回收池，污泥送到危险废物处置中心处理。

　　所述的直接接触吸附在PH为7-9的范围内，经10-30分钟的混合。

　　所述的直接接触吸附在PH为7-9的范围内，经12-20分钟的混合。

　　所述生物淋滤池是由污水处理厂的污泥好氧消化池经防腐改造而成。

　　所述生物淋滤处理是每次预留 5%-10% 的污泥作为驯化污泥，排出待处理污泥，再按每升污泥加入0.5-30g 单质硫。

　　所述第五步产生的污泥干质，经粉碎配料，挤压造粒即制成颗粒有机复合肥料。

　　本发明相具有以下的优点：

　　第一、首先直接利用工业领域常见的吸附材料-煤渣作吸附剂。煤渣、粉煤灰为工业废渣，量大、易得，直接利用(煤渣只需破碎)，不需添加任何其他物质从而从成本上最大限度的降低，具有很好的经济效益，便于广泛推广和应用。

　　第二、煤渣、粉煤灰的硬度较大，能承受的机械强度较大，故有利于根据实际需要制成专用设备或建造相应的处理设备，吸附后的煤渣、粉煤灰，因不会使材料中的放射性超标，故可开发利用，制成煤渣砖或粉煤灰内燃砖等产品。

　　第三、即可消除煤渣、粉煤灰自身给环境造成污染和压力，又可为城市的废水处理提供了廉价且性能良好的吸附剂，为环境的综合整治、废物的综合利用提供了一条新的路径。

　　第四、嗜酸霉菌和硫杆菌的最佳生长的固含率环境约为 2~10%，与污水处理厂的污泥好氧消化池的固含率约 5% 基本一致，所以可将好氧消化池改造为生物淋滤反应池。不仅节省二次建设费用，并且防止了污泥进堆肥厂后加水重调固含率的水资源浪费问题。

　　第五、在生物淋滤反应池中添加嗜酸霉菌和硫杆菌 ;硫杆菌属化能自养菌，对水溶性的有机物特别是低分子量的有机酸有一定的敏感，而污泥中水溶性有机物含量可达1000mg/L。而嗜酸霉菌利用污泥中水溶性的有机物生长繁殖，消耗污泥中水溶性的有机物，达到消除和降低水溶性有机物对化能自养硫杆菌的毒化作用，提高了硫杆菌的生长活性。

　　第六、系统无需预酸化，仅靠嗜酸霉菌的产酸量即可在 24h 内使系统 PH 下降到 2 左右，不仅为硫杆菌提供了适宜的 PH 值环境，同时也酸溶出污泥中的大部分重金属，能够缩短污泥重金属的去除周期，增加污泥中重金属的去除种类和去除率 ;节约加药成本，反应温和，无二次污染。

　　第七、、经淋滤处理后，污泥压滤前无需添加絮凝剂，可大大节省污泥脱水成本 ;

　　第八、经淋滤处理后，污泥脱水性能得到改善，污泥直接压滤即可使含水率达到 60% 以下，满足污泥好氧堆肥对含水率的要求。

　　具体实施方式

　　下面通过具体实施例来对本发明方法进行进一步详细的介绍。

　　实施例1：

　　第一步、首先将含有重金属的工业废水通过污水管道排放入城市污水管网前，让其与粉碎的工业废弃物煤渣粒和/或粉煤灰原渣在吸附池中直接接触，吸附;所述的直接接触吸附在PH为7-9的范围内，经10-30分钟的混合。吸附后进行固液分离;所用的粉煤灰为杭州市发电厂排出的经自然堆积的粉煤灰，粒径小于2mm;煤渣为杭州市四堡污水处理厂生活锅炉排出的经自然堆积的煤渣，破碎后，用30目的筛子筛分，粒径小于2mm;

　　第二步、生物淋滤处理：将污水处理厂的污泥好氧消化池经防腐改造成生物淋滤池，在池中加入单质硫0.5-30g/L污泥，并分别接种质量比为1%-5%的硫杆菌和1%-3%嗜酸霉菌，进行曝气淋滤2-6 天 ;至 PH 值小于 2。此时重金属溶出率达到标准;

　　第三步、板框压滤分离：用泵将生物淋滤处理后的污泥和水相泵入第一个板框压滤机进行压滤分离，得到脱除重金属的污泥和含重金属的污水 ;含重金属的污水进入废液回收池;

　　第四步、脱除重金属的污泥采用碱性物质中和后，运至污泥堆肥厂堆肥 ;

　　第五步、含重金属污水加碱调解PH值至7左右，进入电絮凝气浮装置 ;按现有电絮凝气浮技术进行电絮凝和自浮处理，电絮凝自浮处理后的水达标排放 ;水中的污染物絮体上浮;浮渣排入第二个板框压滤机分离 ;滤液返回废液回收池 ;污泥送到危险废物处置中心处理。

　　实施例2：

　　第一步、首先将含有重金属的工业废水通过污水管道排放入城市污水管网前，让其与粉碎的工业废弃物煤渣粒和/或粉煤灰原渣在吸附池中直接接触，吸附;所述的直接接触吸附在PH为7-9的范围内，经10-30分钟的混合。吸附后进行固液分离;所用的粉煤灰为杭州市发电厂排出的经自然堆积的粉煤灰，粒径小于1.5mm;煤渣为杭州市四堡污水处理厂生活锅炉排出的经自然堆积的煤渣，破碎后，用25目的筛子筛分，粒径小于1.5mm;

　　第四步、脱除重金属的污泥采用碱性物质中和后，运至污泥堆肥厂堆肥 ;

　　第五步、含重金属污水加碱调解PH值至7左右，进入电絮凝气浮装置 ;按现有电絮凝气浮技术进行电絮凝和自浮处理，电絮凝自浮处理后的水达标排放 ;水中的污染物絮体上浮;浮渣排入第二个板框压滤机分离 ;滤液返回废液回收池 ;污泥送到危险废物处置中心处理。与实施例1 不同的是本实施例的生物淋滤池是仿照好氧消化池改造而成的设施。

　　实施例3：

　　第一步、首先将含有重金属的工业废水通过污水管道排放入城市污水管网前，让其与粉碎的工业废弃物煤渣粒和/或粉煤灰原渣在吸附池中直接接触，吸附;所述的直接接触吸附在PH为7-9的范围内，经12-25分钟的混合。吸附后进行固液分离;所用的粉煤灰为杭州市发电厂排出的经自然堆积的粉煤灰，粒径小于0.9mm;煤渣为杭州市四堡污水处理厂生活锅炉排出的经自然堆积的煤渣，破碎后，用20目的筛子筛分，粒径小于0.9mm;

　　第四步、脱除重金属的污泥采用碱性物质中和后，运至污泥堆肥厂堆肥 ;