一种含铊废水的深度处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及重金属处理技术领域，尤其涉及一种含铊废水的深度处理方法。
【背景技术】
[0002]目前，铊在自然界的丰度很低，然而其毒性却远大于Hg、Cd、As等重金属，铊及其化合物已被列入水体优先控制污染物黑名单和《地表水环境质量标准(GB838-2002)》的监测指标体系。在含铊工业废水处理技术领域，由于含铊工业废水具有高盐度、高还原性等特点，采用常规的中和沉淀、硫化沉淀等处理技术，难以实现铊等重金属的深度去除。
[0003]现有技术方案中常规的中和沉淀、硫化沉淀等废水处理技术，由于盐效应的存在，会提高铊沉淀的溶解度，使得沉淀出水中铊浓度显著高于理论值。而采用现有的离子交换等常规吸附处理技术，则由于废水中高浓度的钙、镁、钠等竞争性阳离子的存在，使吸附剂快速达到吸附饱和状态，使得吸附柱频繁再生，降低技术的实用性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种含铊废水的深度处理方法，该处理方法提高了除铊效率，以及后端深度吸附处理的处理效率，不仅有利于含铊废水的处理后回用，而且对于重金属环境容量低的地区的重金属污染物总量减排具有重要意义。
[0005]一种含铊废水的深度处理方法，所述方法包括:
[0006]步骤1、向含铊废水中分级投加硫化钠与硫化铁晶种，使所述废水中的高浓度重金属形成硫化物沉淀，初步降低所述废水中的重金属浓度；
[0007]步骤2、向硫化沉淀处理之后的废水中，投加一定量的高级氧化剂，对废水中的铊进行氧化处理，改变废水中铊的形态；
[0008]步骤3、将高级氧化处理之后的废水输送至填装有纳米水合氧化锰吸附剂的吸附塔，通过所述纳米水合氧化锰吸附剂的强吸附能力，将废水中残留的微量重金属进一步深度去除。
[0009]由上述本发明提供的技术方案可以看出，该处理方法提高了除铊效率，以及后端深度吸附处理的处理效率，不仅有利于含铊废水的处理后回用，而且对于重金属环境容量低的地区的重金属污染物总量减排具有重要意义。
【附图说明】
[0010]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0011]图1为本发明实施例所提供的含铊废水深度处理方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0013]下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供的含铊废水深度处理方法流程示意图，所述方法包括:
[0014]步骤1、向含铊废水中分级投加硫化钠与硫化铁晶种，使所述废水中的高浓度重金属形成硫化物沉淀，初步降低所述废水中的重金属浓度；
[0015]首先在该步骤中对含铊废水进行硫化沉淀处理，在硫化沉淀处理之前，还可以对所述废水进行水质全分析，获得所述废水中的重金属(Tl、Pb、Zn、As、Cd等)的浓度，计算得到所述废水中重金属硫化沉淀所需硫化物的理论投加量，具体的投加量为:
[0016]硫化钠的投加量为所述废水中重金属硫化沉淀所需理论投加量的10?20倍之间，并优选为15倍；
[0017]硫化铁晶种的投加量为所述硫化钠投加量的I?1.3倍，并优选为1.2倍；
[0018]进一步的，在投加硫化纳与硫化铁晶种之后:
[0019]搅拌反应时间为1min?30min之间，并优选为15min ；
[0020]沉淀反应时间为2h?4h之间，并优选为3h ;
[0021]硫化沉淀的底泥部分回流至第一级硫化沉淀反应池，且回流比为2?3:1之间。
[0022]步骤2、向硫化沉淀处理之后的废水中，投加一定量的高级氧化剂，对废水中的铊进行氧化处理，改变废水中铊的形态；
[0023]在该步骤中，所投加的高级氧化剂包括:次氯酸钠、双氧水或高锰酸钾，并优选次氯酸钠与高锰酸钾；
[0024]且所述高级氧化剂的投加量为硫化物投加量的1.2?1.5倍；
[0025]氧化反应的时间为5min?30min之间，并优选为15min。
[0026]步骤3、将高级氧化处理之后的废水输送至填装有纳米水合氧化锰吸附剂的吸附塔，通过所述纳米水合氧化锰吸附剂的强吸附能力，将废水中残留的微量重金属进一步深度去除。
[0027]在该步骤中，残留的微量重金属主要包括铊、铅、锌等；所述吸附塔的运行滤速为7?15m/h，且最终处理后出水中铊、铅、锌等重金属离子浓度能够达到地表水环境质量标准浓度限值要求。
[0028]具体实现中，所述纳米水合氧化锰吸附剂的制备方法包括:
[0029]首先配制含有一水合硫酸锰MnSO4.H2O,乙二胺四乙酸二钠EDTA-Na2、硝酸順03的初始锰溶液，其中所述MnSO4.H2O的浓度为0.5 %?2 %，所述EDTA-NaJ^浓度为0.1 %?0.3%，所述HNO3浓度为2%?4% ；
[0030]再向所述初始锰溶液中加入质量浓度为O?40%的阳离子交换树脂，并浸泡反应I?2h ;其中所述阳离子交换树脂包括:D001、D402或001型离子交换树脂；
[0031]然后再加入KMnO4溶液，生成所述纳米水合氧化锰吸附剂；其中所加入的KMnO 4溶液为所述初始锰溶液中MnSO4.H2O量的I?1.1倍。
[0032]这样就可以借助EDTA-Na2的螯合作用，有效避免生成的纳米水合氧化锰吸附剂的团聚，从而提高其吸附容量。
[0033]综上所述，本发明实施例所述的处理方法具有如下优点:
[0034](I)通过硫化的多级沉淀与引入晶种处理，降低了除铊过程中沉淀反应的盐效应，提高了硫化沉淀法的除铊效率，提高了该技术耐高浓度冲击负荷与持续处理能力。
[0035](2)通过高级氧化处理，改变了废水中铊的存在形态，提高了后端深度吸附处理的处理效率。
[0036](3)该方法处理后出水能够达到相关行业或地方对于外排废水铊浓度限值要求或地表水环境质量标准(GB3838-2002)要求，具有铊等重金属去除效率高、投资与运行成本相对较低的特点。
[0037](4)该处理方法属于含重金属废水深度处理技术，处理后出水中重金属浓度低，不仅有利于废水的处理后回用，而且对于重金属环境容量低的地区的重金属污染物总量减排具有重要意义。
[0038]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种含铊废水的深度处理方法，其特征在于，所述方法包括: 步骤1、向含铊废水中分级投加硫化钠与硫化铁晶种，使所述废水中的高浓度重金属形成硫化物沉淀，初步降低所述废水中的重金属浓度； 步骤2、向硫化沉淀处理之后的废水中，投加一定量的高级氧化剂，对废水中的铊进行氧化处理，改变废水中铊的形态； 步骤3、将高级氧化处理之后的废水输送至填装有纳米水合氧化锰吸附剂的吸附塔，通过所述纳米水合氧化锰吸附剂的强吸附能力，将废水中残留的微量重金属进一步深度去除。
2.根据权利要求1所述含铊废水的深度处理方法，其特征在于，在进行所述步骤I的操作之前，所述方法还包括: 对所述废水进行水质全分析，获得所述废水中的重金属浓度，计算得到所述废水中重金属硫化沉淀所需硫化物的理论投加量。
3.根据权利要求1所述含铊废水的深度处理方法，其特征在于，在所述步骤I中: 硫化钠的投加量为所述废水中重金属硫化沉淀所需理论投加量的10?20倍之间，并优选为15倍； 硫化铁晶种的投加量为所述硫化钠投加量的I?1.3倍，并优选为1.2倍； 进一步的，在投加硫化纳与硫化铁晶种之后: 搅拌反应时间为1min?30min之间，并优选为15min ； 沉淀反应时间为2h?4h之间，并优选为3h ; 硫化沉淀的底泥部分回流至第一级硫化沉淀反应池，且回流比为2?3:1之间。
4.根据权利要求1所述含铊废水的深度处理方法，其特征在于，在所述步骤2中: 所投加的高级氧化剂包括:次氯酸钠、双氧水或高锰酸钾，并优选次氯酸钠与高锰酸钾； 且所述高级氧化剂的投加量为硫化物投加量的1.2?1.5倍； 氧化反应的时间为5min?30min之间，并优选为15min。
5.根据权利要求1所述含铊废水的深度处理方法，其特征在于，所述纳米水合氧化锰吸附剂的制备方法包括: 首先配制含有一水合硫酸锰MnSO4.H2O,乙二胺四乙酸二钠EDTA-Na2、硝酸HNO3的初始锰溶液，其中所述MnSO4.H2O的浓度为0.5%?2%，所述EDTA-NaJ^浓度为0.1%?0.3%，所述HNO3浓度为2%?4% ; 再向所述初始锰溶液中加入质量浓度为O?40%的阳离子交换树脂，并浸泡反应I?2h ;其中所述阳离子交换树脂包括:D001、D402或001型离子交换树脂； 然后再加入KMnO4溶液，生成所述纳米水合氧化锰吸附剂；其中所加入的KMnO 4溶液为所述初始锰溶液中MnSO4.H2O量的I?1.1倍。
6.根据权利要求1或5所述含铊废水的深度处理方法，其特征在于， 所述吸附塔的运行滤速为??15m/h。
【专利摘要】本发明公开了一种含铊废水的深度处理方法，首先向含铊废水中分级投加硫化钠与硫化铁晶种，使所述废水中的高浓度重金属形成硫化物沉淀，初步降低所述废水中的重金属浓度；向硫化沉淀处理之后的废水中，投加一定量的高级氧化剂，对废水中的铊进行氧化处理，改变废水中铊的形态；将高级氧化处理之后的废水输送至填装有纳米水合氧化锰吸附剂的吸附塔，通过所述纳米水合氧化锰吸附剂的强吸附能力，将废水中残留的微量重金属进一步深度去除。该处理方法提高了除铊效率，以及后端深度吸附处理的处理效率，不仅有利于含铊废水的处理后回用，而且对于重金属环境容量低的地区的重金属污染物总量减排具有重要意义。
【IPC分类】C02F9-04
【公开号】CN104692561
【申请号】CN201510106618
【发明人】杨晓松, 胡建龙, 邵立南, 郑曦, 陈国强, 刘峰彪, 刘艳丽, 赵少康
【申请人】北京矿冶研究总院
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月11日