一种重金属废水处理工艺及系统的制作方法

本发明涉及废水处理，尤其涉及一种重金属废水处理工艺及系统。

背景技术：

1、不锈钢、电镀等工业企业在生产加工过程中会产生重金属废水，例如，在不锈钢轧钢酸洗过程中，会产生含有铬、镍等重金属离子的废水。目前，对于重金属废水的处理，通常采用以“中和、沉淀、过滤”为主的处理工艺，效果并不明显。随着环境污染治理要求日益提高，重金属废水的排放标准越来越严格，如《钢铁工业水污染物排放标准》(gb 13456-2012)中提出的排放标准。特定地区的企业应执行《钢铁工业水污染物排放标准》(gb 13456-2012)中表3规定的水污染物特别排放限值，其中，铬和镍的排放限值分别为0.1mg/l和0.05mg/l。在此情况下，现有技术中常见的“中和、沉淀、过滤”重金属废水处理工艺就难以满足上述处理要求。

2、为此，越来越多的重金属废水处理方法，尤其是重金属废水深度处理方法被开发出来，如采用离子交换树脂吸附，以及微滤、超滤或反渗透膜过滤等处理方法。然而，上述处理方法均存在造价和运行费用昂贵等的问题。

技术实现思路

1、基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种重金属废水处理工艺及系统，所述处理工艺及系统具有处理效果好，重金属离子拦截效率高，工艺简单，运行费用低廉等优点。

2、本发明提出的一种重金属废水处理工艺，包括如下步骤：

3、s1、将重金属废水通入重金属废水槽中收集后，经泵提升至一级混凝沉淀槽中；

4、s2、将第一混凝剂投入一级混凝沉淀槽中进行混凝反应，沉淀后，上清液通入二级混凝沉淀槽中，沉淀污泥通入重金属污泥槽中；

5、s3、将第二混凝剂投入二级混凝沉淀槽中进行混凝反应，沉淀后，上清液通入重金属捕捉器中，沉淀污泥亦通入重金属污泥槽中；

6、s4、将重金属捕捉剂加入重金属捕捉器中进行重金属离子络合沉淀反应，沉淀后，所得清水排出或回用；

7、s4、将重金属污泥槽中的沉淀污泥打入板框压滤机压滤出水后，所得压滤水通入一级混凝沉淀槽中，所得干沉淀污泥回用。

8、优选地，所述第一混凝剂包括碱、聚合氯化铝pac和聚丙烯酰胺pam；

9、优选地，所述碱为氢氧化钠naoh或氢氧化钙ca(oh)2。

10、优选地，所述碱的加入量为调节ph值为7.5-9，所述聚合氯化铝pac的加入量为100-200mg/l，所述聚丙烯酰胺pam的加入量为0.5-2mg/l。

11、优选地，所述第二混凝剂包括聚合氯化铝pac和聚丙烯酰胺pam。

12、优选地，所述聚合氯化铝pac的加入量为50-100mg/l，所述聚丙烯酰胺pam的加入量为0.1-1mg/l。

13、优选地，所述重金属捕捉剂为沸石-壳聚糖-海藻酸钠复合材料。

14、优选地，所述沸石-壳聚糖-海藻酸钠复合材料是将磷酸化沸石、海藻酸钠和壳聚糖进行自组装反应得到；

15、优选地，所述磷酸化沸石是将沸石与氨基硅烷偶联剂进行偶联反应后，再与甲醛、亚磷酸进行磷酸化反应得到；

16、本发明中，将沸石经过氨基硅烷偶联剂偶联反应后得到氨基化沸石，再与甲醛、亚磷酸进行磷酸化反应后即可在沸石表面接枝有磷酸基团。

17、优选地，所述磷酸化沸石、海藻酸钠和壳聚糖的质量比为1:0.5-2:1-3。

18、本发明中，磷酸化沸石所含有的磷酸基团可以和壳聚糖分子中所含有的氨基基团进行自组装成盐反应，再经过海藻酸钠交联，最终形成具有多孔结构凝胶状态的复合材料，一方面，该复合材料所形成的多孔结构具有较大的比表面积，因而具有很强的物理吸附能力并对重金属离子形成吸附，提高对重金属离子的吸附捕捉效果，另一方面，该复合材料包含的磷酸、羧基、羟基以及氨基等基团可以与重金属离子结合形成络合产物，由此进一步增强对重金属离子的吸附捕捉效果；最终通过各原料协同作用，从而有效去除废水中的多种重金属离子，不仅去除效率高，且生产成本低。

19、优选地，所述重金属捕捉剂的加入量为0.1-20mg/l。

20、本发明还提出一种实现上述处理工艺的重金属废水处理系统，包括：重金属废水槽、一级混凝沉淀槽、二级混凝沉淀槽、重金属捕捉器、重金属污泥槽和板框压滤机；

21、其中，所述重金属废水槽具有进水口和出水口，其进水口与外界重金属废水连通，其出水口与一级混凝沉淀槽的进水口相连，一级混凝沉淀槽的出水口与二级混凝沉淀槽的进水口相连，其出泥口与重金属污泥槽的进泥口相连，二级混凝沉淀槽的出水口与重金属捕捉器的进水口相连，其出泥口亦与重金属污泥槽的进泥口相连，重金属捕捉器还具有出水口，以便将处理后的清水排出或回用；所述重金属污泥槽的出泥口与板框压滤机的进泥口相连，其出水口与一级混凝沉淀槽的进水口相连。

22、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

23、本发明提出的一种重金属废水处理工艺及系统，通过重金属废水槽、一级混凝沉淀槽、二级混凝沉淀槽、重金属捕捉器、重金属污泥槽和板框压滤机依次对重金属废水进行收集，混凝，沉淀，络合，从而将大量重金属离子从废水中浓缩分离出来；一方面，处理效果好，重金属离子拦截效率高，另一方面，大大降低降低重金属捕捉剂投加量，降低废水处理的运行费用。同时便于后期后处理单元通过沉淀分离和资源化处理实现对重金属离子的回收利用，有效防止其污染环境。

技术特征：

1.一种重金属废水处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述重金属废水处理工艺，其特征在于，所述第一混凝剂包括碱、聚合氯化铝pac和聚丙烯酰胺pam；

3.根据权利要求2所述重金属废水处理工艺，其特征在于，所述碱的加入量为调节ph值为7.5-9，所述聚合氯化铝pac的加入量为100-200mg/l，所述聚丙烯酰胺pam的加入量为0.5-2mg/l。

4.根据权利要求1-3任一项所述重金属废水处理工艺，其特征在于，所述第二混凝剂包括聚合氯化铝pac和聚丙烯酰胺pam。

5.根据权利要求4所述重金属废水处理工艺，其特征在于，所述聚合氯化铝pac的加入量为50-100mg/l，所述聚丙烯酰胺pam的加入量为0.1-1mg/l。

6.根据权利要求1-5任一项所述重金属废水处理工艺，其特征在于，所述重金属捕捉剂为沸石-壳聚糖-海藻酸钠复合材料。

7.根据权利要求6所述重金属废水处理工艺，其特征在于，所述沸石-壳聚糖-海藻酸钠复合材料是将磷酸化沸石、海藻酸钠和壳聚糖进行自组装反应得到；

8.根据权利要求7所述重金属废水处理工艺，其特征在于，所述重金属捕捉剂的加入量为0.1-20mg/l。

9.一种实现权利要求1-8任一项所述处理工艺的重金属废水处理系统，其特征在于，包括：重金属废水槽、一级混凝沉淀槽、二级混凝沉淀槽、重金属捕捉器、重金属污泥槽和板框压滤机；

技术总结本发明提供了一种重金属废水处理工艺及系统，所述处理工艺包括：将重金属废水通入重金属废水槽中收集后，经泵提升至一级混凝沉淀槽中；将第一混凝剂投入一级混凝沉淀槽中进行混凝反应，沉淀后，上清液通入二级混凝沉淀槽中，沉淀污泥通入重金属污泥槽中；将第二混凝剂投入二级混凝沉淀槽中进行混凝反应，沉淀后，上清液通入重金属捕捉器中，沉淀污泥亦通入重金属污泥槽中；将重金属捕捉剂加入重金属捕捉器中进行重金属离子络合沉淀反应，沉淀后，所得清水排出或回用。本发明提出的一种重金属废水处理工艺及系统，所述处理工艺及系统具有处理效果好，重金属离子拦截效率高，工艺简单，运行费用低廉等优点。技术研发人员：陆胜,张驰受保护的技术使用者：彩虹（合肥）液晶玻璃有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15