[发明专利]一种从废水中去除重金属离子并固化及回收方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种从废水中去除重金属离子并固化及回收重金属离子的方法，特别涉及一种重金属离子的固化剂回收方法。

(二)背景技术

随着我国工业化和城市化进程的不断发展，金属污染事件亦呈现出愈演愈烈的趋势。据估算，全国每年因重金属污染的粮食高达1200万吨，造成的直接经济损失超过200亿元。国土资源部称，目前全国耕种土地面积的10％以上已受重金属污染。而这些重金属在土壤中的存留时间短则数十年(如镉)，长则数万年(如铅)。一旦重金属通过饮水、饮食、呼吸或是直接接触的路径进入人体，将极大损害人体机能。因为重金属极易积存在大脑、肾脏等器官，一旦超标，容易引起基因突变，影响细胞遗传，严重时会产生畸胎或诱发癌症。

随着人们对环境污染问题重视程度的不断提高，对废水处理的要求越来越高。处理重金属废水的方法有：化学沉淀法，离子交换法，溶剂萃取法，反渗透法，吸附法等。化学沉淀法一般要求重金属离子浓度要高，并且需集中处理，不适合低浓度重金属离子的净化；离子交换法比较昂贵和复杂；溶剂萃取法需要较高选择性的萃取剂，然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大，使这种方法存在一定局限性；反渗透法需要用到渗透膜，虽然很有效，但是膜过于昂贵且易破碎，需频繁更换，成本高；而吸附法具有经济、简单、可再生利用等优点，作为一种有效处理重金属废水的方法倍受关注，可以避免其它方法在处理低浓度(1-50μg/ml)重金属废水时往往受工艺条件和原料成本限制的缺点。

蒙脱石矿物是一类具有天然纳米特性的无机超高分子量硅(铝、镁)酸盐聚合物，具有电负性和离子交换等优良的特性、原料资源丰富、价格低廉、加工容易，已在工农业生产多个领域得到广泛应用。天然蒙脱石比表面积较小，且为亲水性物质，经高温处理其吸附性会消失。因此，往往需要加以改性，增强某方面性能以有利于后续开发利用。

钛柱撑蒙脱石有效的增大了蒙脱石的层间距，提高了其对重金属离子的吸附性能，同时，二氧化钛热稳定性好，耐酸碱，弥补了蒙脱石经高温处理后吸附性消失的不足，可以让钛柱撑蒙脱石循环使用。而目前钛柱撑蒙脱土主要用于光催化剂.因此，本发明提出采用钛柱撑蒙脱土来进行重金属离子的固化与回收。

目前应用在含重金属废水处理领域的技术往往产生二次污染，如日本提供的处理工艺，它主要由硫化处理工序、石膏中和工序、铁盐氧化工序组合而成。在处理的过程中往往产生大量的硫化氢气体，产生的污泥中含有大量的砷，铜等重金属离子等，如果不能及时处理，污泥废渣会发生渗滤使重金属渗入地下水体中，引起二次污染问题.另外，传统的蒙脱石产品使用后不可回收，企业为了降低处理成本，往往将处理后的废渣用作肥料，导致其中的重金属离子进入到土壤中，造成一系列的“二次”污染，可以说是将水污染转化为土壤污染，没有真正达到治污的目的。本工艺通过回收再利用工序对含重金属离子废水进行处理，并将吸附法和电化学方法结合起来实现对重金属离子与蒙脱石的双重回收，避免二次污染。而且电化学方法用于回收重金属离子针对的废水中的重金属离子含量有一定的要求，对低浓度的回收效果不好，而通过此工艺经蒙脱石吸附饱和后洗脱得到的都是高浓度溶液，用电化学方法回收效果更好。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种从废水中去除重金属离子并固化及回收方法重金属离子的方法，通过钛柱撑蒙脱土对重金属离子进行固化，特别是在通过酸浸，电化学方法对固化后的重金属离子进行回收。

本发明采用的技术方案是：