一种含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性废水的处理方法与流程

本发明属于工业废水处理领域，具体的说，涉及一种含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性废水的处理方法。

背景技术：

含铅、锌、镉、砷的高浓度氨氮酸性废水是铅锌冶炼企业采用氨酸法处理二氧化硫烟气产生的，由于其产出量大且含有高毒元素，对该类废水的治理及回用是当今国际的一大难题。

近年来，在处理氨氮废水、含重金属酸性废水方面，本领域技术人员开展了大量研究。其中，专利《含高浓度氨氮和重金属离子废水的物料回收方法及处理系统》(申请号：201310368635.2)公开了一种调整ph值-蒸氨处理-沉淀处理-蒸发处理的处理系统和方法，但该方法涉及的重金属离子为铜离子、钼离子、镍离子、锌离子、银离子、铂离子、钴离子、镉离子中的一种或几种，对铅及砷的处理并未涉及；专利《一种含有重金属的酸性废水中的氨氮处理方法》(申请号：201610562137.5)公开了一种加沸石、高炉钢渣去除重金属-加阳离子聚合物-曝气-反硝化作用-浸没式膜过滤的处理方法，但该方法并未明确写明能去除的重金属离子及去除效果；专利《一种重金属类废水处理方法》(申请号：201610633804.4)公开了一种以曝气为主的处理方法，但该方法主要针对的是锡镍氟废水和氨氮废水；专利《含重金属砷的高浓度氨氮废水处理设备及其使用方法》(申请号：201810291234.4)公开了一种含重金属砷的高浓度氨氮废水处理设备，但该设备较为复杂，流程长，不便于直接采用；专利《一种工业重金属污水处理工艺及装置》(申请号：201810465140.4)公开了一种将“物化”处理技术与金属膜分离技术高效结合的重金属污水处理工艺，但该工艺主要针对的是泡椒盐渍水，对于铅锌冶炼企业产生的含铅、锌、镉、砷的高浓度氨氮酸性废水并不适用。

技术实现要素：

为了克服背景技术中存在的问题，针对现有废水处理工艺在处理含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性废水方面存在的工艺复杂、流程长、设备要求高、适用性差等问题，本发明提供了一种含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性废水的处理方法，具备简单易用、设备要求低、操作方便、成本低廉、效果显著等优势。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性废水的处理方法具体包括以下步骤：

1)在含铅、锌、镉、砷的高浓度氨氮酸性废水中加入石灰乳调节ph值，充分反应后过滤；

2)将步骤1)所得滤液通过高分散法去除废水中的氨氮；

3)在步骤2)所得滤液中添加硫酸亚铁，充分氧化后加石灰乳调ph值，再加入重金属沉降剂和聚丙烯酰胺(pam)絮凝沉淀后过滤，去除废水中的铅、锌、砷；

4)在步骤3)所得滤液中再次加硫酸亚铁，充分氧化后加石灰乳调ph值，再加入重金属沉降剂和聚丙烯酰胺(pam)絮凝沉淀后过滤，进一步去除废水中的锌，同时去除废水中的镉；

5)将步骤4)所得滤液通过薄膜液体过滤器过滤，经浓硫酸调节ph后，水质即达到国家排放标准中的一类标准，可回用于厂区生产用水。

作为优选，步骤1)中，废水中含铅8-11mg/l、含锌860-975mg/l、含镉17.0-19.5mg/l、含砷33-36mg/l，氨氮浓度5000-7000mg/l，ph值4.0-6.5。

作为优选，步骤1)中，加入石灰乳调节废水ph值至11.0-11.5。

作为优选，步骤2)中，高分散法的空气干球温度控制在40-47℃。

作为优选，步骤3)中，硫酸亚铁的加入量是按照铁砷比为8:1的比例进行投加，加入石灰乳调节ph值至11.3-11.8；重金属沉降剂的加入量是按照与滤液体积比为1:400的比例投加，聚丙烯酰胺的加入量为50mg/l滤液。

作为优选，步骤4)中，硫酸亚铁的加入量是按照铁砷比为3:1的比例进行投加；石灰乳调节ph值至12.3-12.7；重金属沉降剂的加入量是按照与滤液体积比为1:60的比例投加；聚丙烯酰胺的加入量为50mg/l滤液。

作为优选，步骤1)、3)和4)中，石灰乳的浓度为20％。

作为优选，步骤3)和步骤4)中，重金属沉淀剂为黄原酸酯类、二硫代胺基甲酸盐类衍生物中的一种；pam的浓度为0.2％。

作为优选，步骤3)和步骤4)中，加入重金属沉降剂和聚丙烯酰胺后絮凝沉淀时间为10-15min。

作为优选，步骤4)中，经浓硫酸调节ph至7.0-7.2之间。

本发明的有益效果：

本发明主要针对含铅、锌、镉、砷的高浓度氨氮酸性废水进行处理，其针对性较强，简单易用、设备要求低、成本低廉。本发明所涉及的设备均为成品设备，无需再加工改造，且设备不涉及高温、高压，操作方便，适用性强。所用药剂均容易获取，且价格便宜。

目前铅锌行业针对含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性废水的处理工艺并未见报道，而其他工艺用于处理该类废水的适应性较差，本发明可简单有效地治理和回用该类废水，实现铅锌企业含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性冶炼废水“零排放”。本发明通过简单处理即可获得能达到国家排放标准中的一类标准的水质，直接用于厂区生产用水，废水处理效果显著，推广应用价值高。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

实施例1

本实施例含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性废水的成分见表1。

表1含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性废水成分(mg/l)

处理该废水包括以下步骤：

1)用浓度为20％的石灰乳中和以上废水，把ph值提高到11.2。

2)控制空气干球温度在42℃，通过除氨塔吹脱，去除废水中的氨氮。

3)取5000ml预处理废水加入3659mg硫酸亚铁，充分氧化后用石灰乳调ph值至11.5，然后加入重金属沉淀剂13ml，pam溶液250mg，沉淀10min后过滤，去除废水中的铅、锌、砷。

4)取步骤3)中的滤液1000ml加入274mg硫酸亚铁，充分氧化后用石灰乳调ph值至12.5，加入重金属沉淀剂17ml，在搅拌条件下反应10min，加入pam溶液50mg后进行固液分离，进一步去除废水中的锌，同时去除废水中的镉。

5)将步骤4)得到的滤液通过薄膜液体过滤器过滤后，用浓硫酸调节ph值至7.0。

最终水质见表2。

表2含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性废水处理后水质(mg/l)

实施例2：

本实施例含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性废水的成分见表3。

表3含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性废水成分(mg/l)

处理该废水包括以下步骤：

1)用浓度为20％的石灰乳中和以上废水，把ph值提高到11.5。

2)控制空气干球温度在46℃，通过除氨塔吹脱，去除废水中的氨氮。

3)取3000ml预处理废水加入2287mg硫酸亚铁，充分氧化后用石灰乳调ph值至11.7，然后加入重金属沉淀剂7.5ml，pam溶液150mg，沉淀10min后过滤，去除废水中的铅、锌、砷。

4)取步骤3)中的滤液1000ml加入286mg硫酸亚铁，充分氧化后用石灰乳调ph值至12.7，加入重金属沉淀剂17ml，在搅拌条件下反应10min，加入pam溶液50mg后进行固液分离，进一步去除废水中的锌，同时去除废水中的镉。

5)将步骤4)得到的滤液通过薄膜液体过滤器过滤后，用浓硫酸调节ph值至7.2。

最终水质见表4。

表4含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性废水处理后水质(mg/l)

本发明可简单有效地治理和回用该类废水，实现铅锌企业含铅、锌、镉、砷高浓度氨氮酸性冶炼废水“零排放”，所处理废水能达到国家排放标准中的一类标准的水质，直接用于厂区生产用水，效果显著，推广应用价值高。

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。