申请日2007.08.10
公开(公告)日2009.08.12
IPC分类号C02F1/52; C02F101/10; C02F9/00; C02F101/20; C02F3/34
摘要
本发明涉及从废水中去除硫酸盐和重金属的方法，包括以下步骤：a)在第一处理阶段(I)，使硫化氢通过废水，其中使废水中存在的重金属作为硫化物沉淀出来和从废水中除去，b)在第二处理阶段(II)，通过添加沉淀助剂使硫酸钙从废水中沉淀出来，c)从第二处理阶段(II)除去所述硫酸钙且将其一部分供应给第三处理阶段(III)，在第三处理阶段(III)中借助于还原硫酸盐的细菌将硫酸盐转化成硫化氢，d)将在第三处理阶段(III)中形成的硫化氢供给第一处理阶段(I)。
权利要求书
1.从废水中去除硫酸盐和重金属的方法，包括以下步骤：
a)在第一处理阶段(I)，使硫化氢通过废水，其中使废水中存在的 重金属作为硫化物沉淀出来和从废水中除去，
b)在第二处理阶段(II)，通过添加沉淀助剂将硫酸钙从废水中沉 淀出来，
c)从第二处理阶段(II)除去所述硫酸钙并将其一部分供给第三处 理阶段(III)，在第三处理阶段(III)中借助于还原硫酸盐的细菌将硫酸 盐转化成硫化氢，
d)将在第三处理阶段(III)中形成的硫化氢供给第一处理阶段(I)。
2.权利要求1的方法，其中所用沉淀助剂为铝酸钙。
3.权利要求1或2的方法，其中将硫酸钙被供应给第三处理阶段 (III)，直到至少形成废水中所含重金属的化学计量反应所需量的硫化 氢。
4.权利要求3的方法，其中采用过量20mol%的硫化氢。
说明书
从废水中去除硫酸盐和重金属的方法
本发明涉及处理含硫酸盐和重金属的废水的方法。在特别是矿业 上金属矿的运输、精炼和提取过程中，会大量产生这种废水。通常， 通过降低pH和添加沉淀助剂如石灰乳将硫酸盐作为硫酸钙从这种废水 中沉淀析出，并借助沉淀池或过滤器级从废水中除去。由于废水中含 有重金属，所以必须将所述硫酸盐污泥当作特殊废物对待和以高费用 在特殊的填埋场储存。US5,587,079公开了一种方法，其中重金属通过 引入硫化氢而被沉淀析出和被分离。一部分含硫酸盐的水被输入生物 反应器，在其中借助于还原硫酸盐的细菌将硫酸盐转化为H2S，而此H2S 被用于重金属沉淀。剩余的硫酸盐在生物反应器中被转化成H2S，其中 此H2S发生反应形成金属硫化物。这种方法的缺陷特别在于，必须使所 有的废水都通过生物反应器以分离其中所含的所有硫酸盐。这不仅需 要极大的具有相应运行和维护费用的生物反应器，还需要进一步的方 法步骤和相应装置来使所形成的硫化氢反应生成金属硫化物。另一缺 陷在于在大量硫酸盐的情况下，除了从所述含重金属的废水中沉淀析 出的金属硫化物之外还会形成相应大量的金属硫化物。因此，总起来 会产生极大量的金属硫化物，这在缺乏再利用可能的情况下会导致严 重的处理和/或填埋问题。比如，存在例如与酸性水接触时从所述硫化 物中排出硫化氢的危险。
鉴于此点，本发明的目的在于提出一种用于含硫酸盐和重金属的 废水的备选处理方法，通过此方法，特别是可以避免所述缺陷。
此目的能根据权利要求1通过一种方法实现，其中在第一处理阶 段，使硫化氢通过所述废水。在此过程中，废水中存在的重金属，如 铜、铁或锰，被作为硫化物沉淀出和从废水中除去，然后在第二处理 阶段，通过添加沉淀助剂使硫酸钙从废水中沉淀出来。此过程的优点 在于，硫酸盐从废水中的分离可以基本上仅在单个步骤中进行，适当 时在下游连接过滤器来分离残余水。相比之下，已知方法分离硫酸盐 需要至少两个步骤，即，使几乎所有废水通过生物反应器和随后反应 形成金属硫化物，这显然需要使用相应的盐，是一项额外的化学品支 出。与金属硫化物相比，沉淀出的硫酸钙(石膏)可被作为制造建筑石材 的添加剂或作为粘合剂用于建筑业。另一优点在于，在所提出的方法 中只需要较小的生物反应器，因为其只用于产生沉淀废水中存在的重 金属所需量的硫化氢。
所需的相应硫化氢量可以简单地通过输入第三处理阶段的硫酸钙 量来控制，即使得存在化学计量部份的硫化物和重金属离子。为了例 如在重金属含量有波动的情形下降低分析费用，可以采用与化学计量 量相比过量的硫化氢，特别是过量20mol%。对于重金属含量较低的情 形，未使用的硫化氢可以例如被暂时储存，以便在需要时被再使用。