印染废水中铅砷重金属、色度及还原性物质的去除方法与流程

本发明属于地下污染水治理技术领域，具体涉及一种印染废水中铅砷重金属、色度及还原性物质的去除方法。

背景技术：

目前，对于浓度较高的含砷废水污染治理较成熟的方法主要有：吸附法、铁盐沉淀法、铝盐沉淀法、硫化物沉淀等方法，处理过程中ph需控制在5~9之间。对于含铅废水，相对成熟并且应用较为广泛的有，碱化学沉淀法、电解法、物理吸附法等，处理过程中ph需控制在8~10之间。两者处理工艺和处理条件区别较大，故在两者复合污染的污水处理中，现存方法无不是增加反应装置，进而分别去除，故缺少一种可步处理两种重金属污染物的方法。且传统的铅砷协同处理方法也不能较好的处理印染废水高色度、还原性物质较高等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种印染废水中铅砷重金属、色度及还原性物质的去除方法，该去除方法通过依次往经过初沉淀的地下污染水中加入一定浓度的三价铁盐、混凝剂、絮凝剂，在控制好反应体系的ph环境前提下，设置反应时间和搅拌速率，使其充分反应，促使去除地下污染水中的铅砷重金属、色度及还原性物质。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种印染废水中铅砷重金属、色度及还原性物质的去除方法，涉及受印染废水污染形成的地下污染水，其特征在于所述去除方法包括以下步骤：

（1）将地下污染水抽至初沉池中，通过自然沉淀分离大颗粒泥沙，之后将经沉淀后的所述地下污染水泵至反应池中；

（2）向所述反应池中的所述地下污染水中投加三价铁盐并搅拌反应10-30分钟，投加的所述三价铁盐占所述地下污染水的质量比例为0.05%-0.2%；

（3）在步骤（2）处理后的所述地下污染水中投加质量浓度为0.1%-0.5%的混凝剂，并搅拌反应10-30分钟；

（4）将步骤（3）处理后的所述地下污染水的ph值调至7-9之间，之后向所述地下污染水中投加质量分数为5-20ppm的絮凝剂，并搅拌反应10-30分钟；

（5）将步骤（4）处理后的所述地下污染水进行固液分离以获得污泥和出水，所述出水再经过滤后即可得到达标的地下水。

所述三价铁盐是指含有铁离子fe³⁺的盐。

所述混凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁中的一种。

在步骤（4）中，对于呈碱性的所述地下污染水，通过投加所述混凝剂来调节所述地下污染水的ph值到7-9之间；对于呈酸性的所述地下污染水，通过向所述地下污染水中投加碱性溶液来回调ph值至7-9之间，所述碱性溶液为氢氧化钙溶液、强氧化钠溶液、强氧化钾溶液中的一种或多种组合。

所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铁中的一种或多种组合。

所述搅拌反应的搅拌速率在50-100r/min之间。

本发明的优点是：（1）对铅砷复合污染物去除率可达90%以上，特别地，对于废水硫化物去除、脱色、脱臭、除油、杀菌、除磷、降低出水cod及bod等兼具有良好功效；（2）不同于工业废水，地下水环境复杂敏感，治理时对二次污染防控要求高，本方法使用药剂大多聚于沉淀中，基本不会对地下水造成二次污染；（3）本方法对酸碱废水均适用，尤其对碱性废水处理效果更佳；（4）本方法工艺流程简单，所配套装置简单易于控制。

附图说明

图1为本发明印染废水中铅砷重金属、色度及还原性物质的去除方法流程示意图；

图2为本发明中a1-a7试验组的三价铁离子、混凝剂以及絮凝剂投加梯度的统计表；

图3为本发明中a1-a7试验组的污染物去除率曲线示意图；

图4为本发明中b1-b5试验组的污染物去除率曲线示意图；

图5为本发明中c1-c7试验组的污染物去除率曲线示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

实施例：本实施例中，存在印染废水的场地曾作为印染厂车间，因其中在退浆、煮炼、染色等工序中会产生大量高浓度、强碱性废水，在固色工段会引入砷、铅等重金属污染物。造成场地地下水碱性强、砷铅污染严重等特点。在现场试验阶段，我们采集了一份地下污染水样，测定其重金属砷、铅含量分别为528μg/l、375μg/l，cod含量为664mg/l，色度为256（倍数），ph值为11.4。

如图1所示，本实施例具体涉及一种印染废水中铅砷重金属、色度及还原性物质的去除方法，该去除方法包括以下步骤：

（1）将受到印染废水污染的地下污染水抽至初沉池中，通过自然沉淀分离大颗粒泥沙，之后将经沉淀后的地下污染水泵至反应池中。

（2）待反应池中的地下污染水进水结束后，向其内投加三价铁盐并进行充分的搅拌反应10-30分钟，投加的三价铁盐占反应池中地下污染水的质量比例为0.05%-0.2%；其中，三价铁盐是指含有铁离子fe³⁺的盐。

（3）在步骤（2）处理后的地下污染水中投加质量浓度为0.1%-0.5%的混凝剂，并搅拌反应10-30分钟；其中，混凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铁中的一种。

（4）将步骤（3）处理后的地下污染水的ph值调至7-9之间，之后向地下污染水中投加质量分数为5-20ppm的絮凝剂，并搅拌反应10-30分钟；其中，絮凝剂为聚丙烯酰胺、聚合氯化铝、聚合硫酸铁中的一种或多种组合；

需要说明的是，前述的将地下污染水的ph值控制在7-9之间的原则为：对于呈碱性的地下污染水，通过投加混凝剂即可达到7-9的ph值范围；对于呈酸性的地下污染水，可通过投加碱性溶液来回调ph值使之达到7-9，碱性溶液为氢氧化钙溶液、强氧化钠溶液、强氧化钾溶液中的一种或多种组合。

（5）将步骤（4）处理后的地下污染水静置沉淀10-30分钟，进行固液分离以获得污泥和出水，出水再经过滤后即可得到达标的地下水。

需要说明的是，本实施例各步骤中所提到的搅拌反应，其搅拌速率需控制在50-100r/min之间。

为了获取本实施例中去除方法在不同条件下的铅砷重金属、色度以及还原性物质的去除效果，分别进行了三个系列的试验：

一、投加梯度

如图2中的投加梯度表格所示，对本实施例中所投加的三价铁离子、混凝剂以及絮凝剂进行了梯度投加，共分为a1、a2、a3、a4、a5、a6六组，其中，三价铁离子采用的是fecl3，混凝剂（pac）采用的是聚合氯化铝，絮凝剂（pam）采用的是聚丙烯酰胺；

根据本实施例中的方法步骤，依次进行各组试验，获得如下表所示处理后的试验数据：

如图3所示展示了处理后的地下污染水中各污染物的去除率曲线；

根据上述试验数据，总结如下：处理后的砷和铅均能满足修复标准，其中砷的去除率约为82.4-98.9%，铅的去除率约为94.9-98.9%。并可同步解决地下污染水中的ph、色度等污染问题。相比较而言，处理组a5和a6对砷、铅有更好的去除率，但同时也引入更多的氯化铁，在实际应用中，还应结合修复目标、项目成本等因素选择最合适的配比。

二、ph变动导致去除效果的比较

如下表所示设置了试验组b1-b5，使本实施例中所投加的三价铁离子、混凝剂以及絮凝剂比例相同，而ph值不同，其中，三价铁离子采用的是fecl3；

根据本实施例中的方法步骤，依次进行上表中的各组试验，获得如下表所示处理后的试验数据：

如图4所示展示了处理后的地下污染水中各污染物的去除率曲线；

根据上述试验数据，总结如下：在设置的5组ph变化环境中，色度和cod的去除效果均与砷铅去除（沉淀）正相关，这表明絮凝效果越好，色度、cod的去除效果也好；同时，在ph=8时，砷铅的去除能达到效果最好。过酸或碱的环境下，都不利于沉淀物的形成，从而导致污染物的去除效果也较差。

三、缺少加入某种药剂导致的效果比较

如下表所示设置了试验组c1-c7，除试验组c1外，其余各试验组中都存在缺少投加一种或两种药剂的情况；

根据本实施例中的方法步骤，依次进行上表中的各组试验，获得如下表所示处理后的试验数据：

如图5所示展示了处理后的地下污染水中各污染物的去除率曲线；

根据上述试验数据，总结如下：三种药剂的添加试验中，氯化铁的添加与否较强影响砷的去除效果，pac的添加起到增强沉淀物形成与脱色效果，pam的添加影响了最终水体的重金属残留量。这表明在实际治理过程中，三种药剂缺一不可。