申請日2014.10.20
公開(公告)日2015.02.25
IPC分類號C05F7/00; C02F9/14
摘要
一種工業廢水重金屬去除的方法，包括以下幾個步驟：第一步、首先將含有重金屬的工業廢水與粉碎的工業廢棄物煤渣粒和/或粉煤灰原渣在吸附池中直接接觸，吸附;吸附后進行固液分離;第二步、生物淋濾處理;第三步、板框壓濾分離：第四步、脫除重金屬的污泥加堿中和到PH值為6-7，運至污泥堆肥廠堆肥;第五步、含重金屬的污水進入廢液回收池，加堿調節PH值至7左右，進入電絮凝氣浮裝置;按現有電絮凝氣浮技術進行電絮凝和自浮處理，電絮凝自浮處理后的上清液達標排放;水中的污染物絮體上浮;浮渣泵入板框壓濾機分離，其濾液返回排入廢液回收池，污泥送到危險廢物處置中心處理。
權利要求書
1.一種工業廢水重金屬去除的方法，其特征在于：包括以下幾個步驟：
第一步、首先將含有重金屬的工業廢水通過污水管道排放入城市污水管網前，讓其與粉碎的工業廢棄物煤渣粒和/或粉煤灰原渣在吸附池中直接接觸，吸附;吸附后進行固液分離;
第二步、第二步、生物淋濾處理 ：在生物淋濾池中接種嗜酸性硫桿菌菌株，在該池中完成污泥中重金屬的生物淋濾侵出;
第三步、板框壓濾分離：用泵將生物淋濾處理后的污泥泵入板框壓濾機進行壓濾分離，得到脫除重金屬的污泥和含重金屬的污水 ;
第四步、脫除重金屬的污泥加堿中和到PH值為 6-7，運至污泥堆肥廠堆肥;
第五步、含重金屬的污水進入廢液回收池，加堿調節PH值至7左右，進入電絮凝氣浮裝置;按現有電絮凝氣浮技術進行電絮凝和自浮處理，電絮凝自浮處理后的上清液達標排放;水中的污染物絮體上浮;浮渣泵入板框壓濾機分離，其濾液返回排入廢液回收池，污泥送到危險廢物處置中心處理。
2.根據權利要求 1 所述的一種工業廢水重金屬去除的方法，其特征在于：所述的直接接觸吸附在PH為7-9的范圍內，經10-30分鐘的混合。
3.根據權利要求1所述的一種工業廢水重金屬去除的方法，其特征在于：所述的直接接觸吸附在PH為7-9的范圍內，經12-20分鐘的混合。
4.根據權利要求 1 所述的一種工業廢水重金屬去除的方法，其特征在于，所述生物淋濾池是由污水處理廠的污泥好氧消化池經防腐改造而成。
5.根據權利要求 1 所述的一種工業廢水重金屬去除的方法，其特征在于，所述生物淋濾處理是每次預留 5%-10% 的污泥作為馴化污泥，排出待處理污泥，再按每升污泥加入0.5-30g 單質硫。
6.根據權利要求 1 所述的一種工業廢水重金屬去除的方法，其特征在于，所述第五步產生的污泥干質，經粉碎配料，擠壓造粒即制成顆粒有機復合肥料。
說明書
一種工業廢水重金屬去除的方法
技術領域
本發明涉及環保領域，尤其是涉及一種工業廢水重金屬去除的方法。
背景技術
重金屬是工業生產中會頻繁用到的材料，在一些合金材料的加工過程中，也會產生重金屬含量超標的污水。例如在一些合金材料加工產生的污水中，Pb、Zn、Cu的含量都很高，遠遠超出了國家規定的排放標準。降低這些重金屬廢水中的重金屬含量，具有非常大的意義。常規的重金屬污水的處理方法也較多，有的對重金屬含量的降低效果有效，有的工藝過于復雜，處理成本過高等。目前還缺少一種較為簡單、通過物理吸附來降低重金屬含量的污水處理方法。
201210427667.0公開了一種有機工業廢水處理工藝，包括微電解，所述微電解包括以下步驟：制備鐵、碳混料 ;電解反應：將鐵、碳混料加入電解塔內，
用酸液調節廢水的 pH 值至 2 ～ 3 后加入電解塔內，輔以壓縮空氣曝氣反應，取樣測pH值，當pH值達4～5時加入雙氧水，再反應，當pH達5～7時停止反應。在偏酸性的環境中，鑄鐵電極本身及所產生的新生態 H、Fe2+等均能在廢水中產生許多組分，發生氧化還原反應，能破壞有色廢水中發色基團的結構，達到脫色目的。但是，由于廢水中本身存在大量其他金屬顆粒，電解反應的效果并不能達到理論上的目標。
CN200410014801.X公開了一種污泥中重金屬生物脫除工藝及其設備。其裝置包括污泥調節池、與污泥調節池出口連通的生物淋濾池、安裝在生物淋濾池上方的底物投加裝置、安裝在生物淋濾池下方的鼓風機、酸化污泥沉淀池、收集池、污泥脫水設備。 其脫除工藝是在生物淋濾池中添加亞鐵和還原性硫等和通氧條件下，利用硫桿菌的生物氧化作用及其產生的低 pH 環境使難溶性形態存在的重金屬溶出進入水相，再通過固液分離而去除，硫化物通過氧化作用而轉變為硫酸鹽。但是由于它是使用單一的硫桿菌，造成單一微生物浸提周期長、效率偏低、浸出重金屬種類單一等缺陷 ;難于保證重金屬去除的穩定性。且這種生物淋濾技術，需要新建相關的設施，增加投資成本。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種工業廢水重金屬去除的方法，以實現縮短浸提周期、提高浸提效率和浸出重金屬種類、確保重金屬去除的穩定性 ;同時能夠節約生物淋濾設備的投資。
本發明的方法包括以下步驟：
一種工業廢水重金屬去除的方法，包括以下幾個步驟：
第一步、首先將含有重金屬的工業廢水通過污水管道排放入城市污水管網前，讓其與粉碎的工業廢棄物煤渣粒和/或粉煤灰原渣在吸附池中直接接觸，吸附;吸附后進行固液分離;
第二步、生物淋濾處理 ：在生物淋濾池中接種嗜酸性硫桿菌菌株，在該池中完成污泥中重金屬的生物淋濾侵出;
第三步、板框壓濾分離 ：用泵將生物淋濾處理后的污泥泵入板框壓濾機進行壓濾分離，得到脫除重金屬的污泥和含重金屬的污水 ;
第四步、脫除重金屬的污泥加堿中和到PH 值為 6-7，運至污泥堆肥廠堆肥 ;
第五步、含重金屬的污水進入廢液回收池，加堿調節 PH 值至 7 左右，進入電絮凝氣浮裝置;按現有電絮凝氣浮技術進行電絮凝和自浮處理，電絮凝自浮處理后的上清液達標排放;水中的污染物絮體上浮;浮渣泵入板框壓濾機分離，其濾液返回排入廢液回收池，污泥送到危險廢物處置中心處理。
所述的直接接觸吸附在PH為7-9的范圍內，經10-30分鐘的混合。
所述的直接接觸吸附在PH為7-9的范圍內，經12-20分鐘的混合。
所述生物淋濾池是由污水處理廠的污泥好氧消化池經防腐改造而成。
所述生物淋濾處理是每次預留 5%-10% 的污泥作為馴化污泥，排出待處理污泥，再按每升污泥加入0.5-30g 單質硫。
所述第五步產生的污泥干質，經粉碎配料，擠壓造粒即制成顆粒有機復合肥料。
本發明相具有以下的優點 ：
第一、首先直接利用工業領域常見的吸附材料-煤渣作吸附劑。煤渣、粉煤灰為工業廢渣，量大、易得，直接利用(煤渣只需破碎)，不需添加任何其他物質從而從成本上最大限度的降低，具有很好的經濟效益，便于廣泛推廣和應用。
第二、煤渣、粉煤灰的硬度較大，能承受的機械強度較大，故有利于根據實際需要制成專用設備或建造相應的處理設備，吸附后的煤渣、粉煤灰，因不會使材料中的放射性超標，故可開發利用，制成煤渣磚或粉煤灰內燃磚等產品。
第三、即可消除煤渣、粉煤灰自身給環境造成污染和壓力，又可為城市的廢水處理提供了廉價且性能良好的吸附劑，為環境的綜合整治、廢物的綜合利用提供了一條新的路徑。
第四、嗜酸霉菌和硫桿菌的最佳生長的固含率環境約為 2~10%，與污水處理廠的污泥好氧消化池的固含率約 5% 基本一致，所以可將好氧消化池改造為生物淋濾反應池。不僅節省二次建設費用，并且防止了污泥進堆肥廠后加水重調固含率的水資源浪費問題。
第五、在生物淋濾反應池中添加嗜酸霉菌和硫桿菌 ;硫桿菌屬化能自養菌，對水溶性的有機物特別是低分子量的有機酸有一定的敏感，而污泥中水溶性有機物含量可達1000mg/L。而嗜酸霉菌利用污泥中水溶性的有機物生長繁殖，消耗污泥中水溶性的有機物，達到消除和降低水溶性有機物對化能自養硫桿菌的毒化作用，提高了硫桿菌的生長活性。
第六、系統無需預酸化，僅靠嗜酸霉菌的產酸量即可在 24h 內使系統 PH 下降到 2 左右，不僅為硫桿菌提供了適宜的 PH 值環境，同時也酸溶出污泥中的大部分重金屬，能夠縮短污泥重金屬的去除周期，增加污泥中重金屬的去除種類和去除率 ;節約加藥成本，反應溫和，無二次污染。
第七、、經淋濾處理后，污泥壓濾前無需添加絮凝劑，可大大節省污泥脫水成本 ;
第八、經淋濾處理后，污泥脫水性能得到改善，污泥直接壓濾即可使含水率達到 60% 以下，滿足污泥好氧堆肥對含水率的要求。
具體實施方式
下面通過具體實施例來對本發明方法進行進一步詳細的介紹。
實施例1：
第一步、首先將含有重金屬的工業廢水通過污水管道排放入城市污水管網前，讓其與粉碎的工業廢棄物煤渣粒和/或粉煤灰原渣在吸附池中直接接觸，吸附;所述的直接接觸吸附在PH為7-9的范圍內，經10-30分鐘的混合。吸附后進行固液分離;所用的粉煤灰為杭州市發電廠排出的經自然堆積的粉煤灰，粒徑小于2mm;煤渣為杭州市四堡污水處理廠生活鍋爐排出的經自然堆積的煤渣，破碎后，用30目的篩子篩分，粒徑小于2mm;
第二步、生物淋濾處理 ：將污水處理廠的污泥好氧消化池經防腐改造成生物淋濾池，在池中加入單質硫0.5-30g/L污泥，并分別接種質量比為1%-5%的硫桿菌和1%-3%嗜酸霉菌，進行曝氣淋濾2-6 天 ;至 PH 值小于 2。此時重金屬溶出率達到標準;
第三步、板框壓濾分離 ：用泵將生物淋濾處理后的污泥和水相泵入第一個板框壓濾機進行壓濾分離，得到脫除重金屬的污泥和含重金屬的污水 ;含重金屬的污水進入廢液回收池;
第四步、脫除重金屬的污泥采用堿性物質中和后，運至污泥堆肥廠堆肥 ;
第五步、含重金屬污水加堿調解PH值至7左右，進入電絮凝氣浮裝置 ;按現有電絮凝氣浮技術進行電絮凝和自浮處理，電絮凝自浮處理后的水達標排放 ;水中的污染物絮體上浮;浮渣排入第二個板框壓濾機分離 ;濾液返回廢液回收池 ;污泥送到危險廢物處置中心處理。
實施例2：
第一步、首先將含有重金屬的工業廢水通過污水管道排放入城市污水管網前，讓其與粉碎的工業廢棄物煤渣粒和/或粉煤灰原渣在吸附池中直接接觸，吸附;所述的直接接觸吸附在PH為7-9的范圍內，經10-30分鐘的混合。吸附后進行固液分離;所用的粉煤灰為杭州市發電廠排出的經自然堆積的粉煤灰，粒徑小于1.5mm;煤渣為杭州市四堡污水處理廠生活鍋爐排出的經自然堆積的煤渣，破碎后，用25目的篩子篩分，粒徑小于1.5mm;
第二步、生物淋濾處理 ：將污水處理廠的污泥好氧消化池經防腐改造成生物淋濾池，在池中加入單質硫0.5-30g/L污泥，并分別接種質量比為1%-5%的硫桿菌和1%-3%嗜酸霉菌，進行曝氣淋濾2-6 天 ;至 PH 值小于 2。此時重金屬溶出率達到標準;
第三步、板框壓濾分離 ：用泵將生物淋濾處理后的污泥和水相泵入第一個板框壓濾機進行壓濾分離，得到脫除重金屬的污泥和含重金屬的污水 ;含重金屬的污水進入廢液回收池;
第四步、脫除重金屬的污泥采用堿性物質中和后，運至污泥堆肥廠堆肥 ;
第五步、含重金屬污水加堿調解PH值至7左右，進入電絮凝氣浮裝置 ;按現有電絮凝氣浮技術進行電絮凝和自浮處理，電絮凝自浮處理后的水達標排放 ;水中的污染物絮體上浮;浮渣排入第二個板框壓濾機分離 ;濾液返回廢液回收池 ;污泥送到危險廢物處置中心處理。與實施例1 不同的是本實施例的生物淋濾池是仿照好氧消化池改造而成的設施。
實施例3：
第一步、首先將含有重金屬的工業廢水通過污水管道排放入城市污水管網前，讓其與粉碎的工業廢棄物煤渣粒和/或粉煤灰原渣在吸附池中直接接觸，吸附;所述的直接接觸吸附在PH為7-9的范圍內，經12-25分鐘的混合。吸附后進行固液分離;所用的粉煤灰為杭州市發電廠排出的經自然堆積的粉煤灰，粒徑小于0.9mm;煤渣為杭州市四堡污水處理廠生活鍋爐排出的經自然堆積的煤渣，破碎后，用20目的篩子篩分，粒徑小于0.9mm;
第二步、生物淋濾處理 ：將污水處理廠的污泥好氧消化池經防腐改造成生物淋濾池，在池中加入單質硫0.5-30g/L污泥，并分別接種質量比為1%-5%的硫桿菌和1%-3%嗜酸霉菌，進行曝氣淋濾2-6 天 ;至 PH 值小于 2。此時重金屬溶出率達到標準;
第三步、板框壓濾分離 ：用泵將生物淋濾處理后的污泥和水相泵入第一個板框壓濾機進行壓濾分離，得到脫除重金屬的污泥和含重金屬的污水 ;含重金屬的污水進入廢液回收池;
第四步、脫除重金屬的污泥采用堿性物質中和后，運至污泥堆肥廠堆肥 ;
第五步、含重金屬污水加堿調解PH值至7左右，進入電絮凝氣浮裝置 ;按現有電絮凝氣浮技術進行電絮凝和自浮處理，電絮凝自浮處理后的水達標排放 ;水中的污染物絮體上浮;浮渣排入第二個板框壓濾機分離 ;濾液返回廢液回收池 ;污泥送到危險廢物處置中心處理。與實施例1 不同的是本實施例的生物淋濾池是仿照好氧消化池改造而成的設施。與實施例 1 不同的是本實施例的生物淋濾池是將厭氧消化池經防腐和添加曝氣裝置改造而成。
