专利名称：铅锌冶炼废水的微电解处理方法
技术领域：
本发明涉及一种冶炼废水的处理方法，特别是铅锌冶炼废水的微电解处理方法， 属于环境保护技术领域。
背景技术：
随着我国有色金属工业的快速发展，铅锌冶炼能力不断扩大，冶炼及硫酸生产过 程中所排放的废水量越来越大，这不仅造成资源流失，腐蚀设备，排污收费等企业内部的不 经济性；更重要的是会污染周围环境；并且随着重金属元素的迁移、转化而进入食物链富 集，严重危害生态环境及人体健康。因此国家对酸性废水的排放制定了严格标准，要求冶炼 排污企业加快治理污染步伐，实现用水内部循环，这就要求冶炼企业改进水处理工艺，提高 工艺操作水平，达到资源回收和保护环境的目的。目前铅锌冶炼废水处理主要是中和硫沉淀以及石灰中和沉淀工艺，但是中和法产 生的较多固体废弃物(渣)回用不经济，难以处置，容易引起严重的二次污染，且含钙量高 的处理水因易结垢而不可回用。将铁和炭浸没在废水中时，如果废水有较强的酸性的话，还原铁会和酸反应生成 Fe2+，在弱酸或中性条件下由于铁和炭之间的电极电位差，废水中会形成无数个微原电池。 其中电位低的铁成为阳极，电位高的炭成为阴极，发生电化学反应，其反应过程如下阳极(Fe) :Fe-2e — Fe2+ ；阴极(C):2H++2e — 2 [H] — H2,有机难降解污染物+ne —易降解有机物，重金属离子+ne —重金属单质；铁还可以置换活性较低的重金属离子，如Fe+Cu2+— Cu+Fe2+；若水中有氧存在和曝气情况下，还可以发生如下反应02+4H++4e — 2H20，02+2H20+4e — 40Γ，2Fe2++02+4H+ — 2H20+Fe3+。从反应中看出，铁炭微电解能使重金属在阴极炭上析出。反应中铁耗H+以及微电 解反应生成的0H_是出水pH值升高的原因，而由Fe2+氧化生成的Fe3+逐渐水解生成聚合度 大的Fe(OH)3胶体絮凝物，可以有效地吸附、凝聚水中的其它污染物，从而增强对废水的净 化效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种铅锌冶炼废水的微电解处理方法，其特点是费用低，处 理效率高，可回收重金属资源和回用处理水。实现本发明上述目的采取的技术方案是将铅锌冶炼酸性废水经预处理后送入铁
3炭床反应，其中铁屑和活性炭的质量比范围为0.5 3 1，经过微电解反应回收大部分重 金属污染物且PH值有所上升，调节pH值范围为7. 5 9. 5使前段反应生成的Fe2+、Fe3+生 成絮凝体，在吸附、絮凝、共沉淀的作用下使其余重金属离子和砷、氟污染物一并沉淀除去， 上清液作为工业用水回用。本发明所述的铁炭床床型可采用固定床、流化床或曝气床的任一种。所述的经铁炭床反应后的废水是采用碱性物质工业废碱、氢氧化钠、碳酸钠或石 灰乳来调整PH值的。为了消除污染物的排放，铅锌冶炼酸性废水首先经过预处理后再送入铁炭床，预 处理方法是视水质水量采取隔栅拦污、初沉淀、均化、初调PH或其组合；初沉池的沉渣以及 铁炭床反应后的絮凝沉渣送入压滤机、过滤机或采用自然沉降方法进行固液分离，滤液返 回初沉池，滤渣送生产系统再利用。本发明的的优点在于1、利用微电解法来处理铅锌冶炼酸性废水，处理工艺简单，处理效果好，可达到国 家一级排放标准。2、处理水中钙离子含量不高，回用不会存在结垢问题。3、沉渣经处理后 可回收循环利用，再次成为处理原料或其它原料。实验表明，本发明处理效果可满足排放标准，实验处理结果见下表单位(mg/L) 生成渣量较石灰法减少89 %，沉渣可做为原料再利用，且处理水可回用，可见铁炭 内电解工艺优于目前流行的石灰沉淀法。
图1为本发明铅锌冶炼废水的微电解处理方法工艺流程图。
具体实施例方式实施例1.某铅锌冶炼冶炼废水废水量80m3/h (连续流)，成分(mg/L)pH 3. 5，Zn 141. 00，Pb 10. 80，Cu 3. 66，Cd 15. 60采用附图工艺，铅锌冶炼酸性废水经沉沙池均化后进入铁炭床，铁与活性炭质量 比为0.6 1，反应后将废水pH值调至7.5，进入平流沉淀池，沉淀后上清液回用，沉渣底流 排出后经压滤机压滤，滤液返回均化池处理，滤渣送生产系统。铁炭床水力停留时间为30分钟，出水pH为6. 2，用氢氧化钠将pH调节至7. 5，沉 淀后取沉淀池上清液化验成分(mg/L) :pH 7. 1，Zn :1· 69，Pb :1· 20，Cu :0· 23，Cd :0· 65。实施例2·某铅锌冶炼厂综合废水废水量200m3/h (连续流)，成分(mg/L)pH 3. 0，Zn 148. 30，Pb 9. 50，Cu 2. 27，Cd 11. 60，As 1. 21，F 11. 05。
采用附图工艺，铅锌冶炼酸性废水经沉沙池均化后进入铁炭床，铁与活性炭质量 比为1.5 1，反应后将废水pH值调至8. 5，进入斜板沉淀池，沉淀后上清液回用，沉渣底流 排出后经压滤机压滤，滤液返回均化池处理，滤渣送生产系统。铁炭床水力停留时间为45分钟，出水pH为5. 9，用氢氧化钠将pH调节至9. 5，取 沉淀池上清液化验成分(mg/L) :pH 8. 6，Zn :2· 23，Pb :1· 01，Cu :0· 45，Cd :0· 21，F :3· 22。实施例3·某铅锌冶炼制酸废水废水量28m3/h (连续流)，成分(mg/L)pH 1. 8，Zn 256. 52，Pb -J. 60，Cu 18. 90，Cd 6. 63，As 4. 70，F 25. 20。采用附图工艺，铅锌冶炼酸性废水经沉沙池均化后进入铁炭床，铁与活性炭质量 比为3 1，反应后将废水pH值调至9. 5，进入斜板沉淀池，沉淀后上清液回用，沉渣底流排 出后经压滤机压滤，滤液返回均化池处理，滤渣送生产系统。铁炭床水力停留时间为40分钟，出水pH为5. 8，用氢氧化钠将pH调节至9. 5，沉 淀后取沉淀池上清液化验成分(mg/L) :pH 8. 9，Zn :4· 47，Pb :0· 80，Cu :0· 71，Cd :0· 13，As 0. 48，F:9. 27。
权利要求
一种铅锌冶炼废水的处理工艺方法，其特征是将铅锌冶炼酸性废水经预处理后送入铁炭床反应，其中铁屑和活性炭的质量比范围为0.5～3∶1，然后调节pH值范围为7.5～9.5，使前段反应生成的Fe2+、Fe3+生成絮凝体，在吸附、絮凝、共沉淀的作用下，使其余重金属离子和砷、氟污染物一并沉淀除去，上清液作为工业用水回用。
2.按权利要求1所述的铅锌冶炼废水的处理工艺方法，其特征是所述的铁炭床床型 可采用固定床、流化床或曝气床的任一种。
3.按权利要求1所述的铅锌冶炼废水的处理工艺方法，其特征是经铁炭床反应后的 废水采用碱性物质工业废碱、氢氧化钠、碳酸钠或石灰乳来调整PH值。
4.按权利要求2或3所述的铅锌冶炼废水的处理工艺方法，其特征是铅锌冶炼酸性 废水的预处理方法是，视水质水量采取隔栅拦污、初沉淀、均化、初调PH或其组合；初沉池 的沉渣以及铁炭床反应后的絮凝沉渣可采用压滤机、过滤机或自然沉降方法进行固液分 离，滤液返回初沉池，滤渣送生产系统再利用。
全文摘要
本发明涉及一种冶炼废水的处理方法，特别是铅锌冶炼废水的微电解处理方法，属于环境保护技术领域。本方法是将铅锌冶炼酸性废水经预处理后送入铁炭床反应，其中铁屑和活性炭的质量比范围为0.5～3∶1，经过微电解反应回收大部分重金属污染物且pH值有所上升，然后调节pH值范围为7.5～9.5使前段反应生成的Fe2+、Fe3+生成絮凝体，在吸附、絮凝、共沉淀的作用下使剩余重金属离子和砷、氟污染物一并沉淀除去，上清液作为工业用水回用。本发明对铅锌冶炼废水的处理效果好、费用较低，可回收重金属资源和回用处理水。
文档编号C02F9/06GK101928085SQ200910218380
公开日2010年12月29日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者张瑾, 徐晓军, 李新征, 罗发生, 邱珉, 陈映雪 申请人:昆明理工大学