[发明专利]采用再生活性炭去除和回收废水中重金属的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种重金属废水处理方法，尤其是涉及能够使用活性炭去除废水中的重金属，并在再生活性炭同时回收废水中的重金属的方法，本发明还涉及实现该方法的装置。

背景技术

工业生产过程中排出的含重金属废水，是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。目前已开发应用的废水处理方法主要有化学法、物理化学法和生物法，包括化学沉淀、电解、离子交换、膜分离、吸附法、生物技术等方法。

化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物，通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除，，使用的沉淀剂有可溶性碱，可溶性碳酸盐，硫化物。申请号为201010519093.0的发明公开了含重金属废水的处理工艺，该专利使用的沉淀剂为可溶性碱；申请号为201010159107.2的发明公开了采用化学沉淀剂碳酸钠去除废水中重金属，该专利使用的沉淀剂为碳酸钠；申请号为200610032240.5的发明公开了一种基于有色重金属废水重复利用的水处理方法，该专利使用的重金属沉淀剂为硫化钠。在实际操作中由于废水中重金属浓度小，重金属与沉淀剂反应生成的颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成，申请号为200710132375.3的发明公开了重金属废水连续处理方法及其处理装置，该专利就是使用的聚谷氨酸作为絮凝剂。为了提高沉淀效果，往往增加沉淀剂的使用量，导致药剂成本上升，同时也会带来二次污染，尤其是采用硫化物作沉淀剂会产生硫化氢污染。

电解法是利用金属的电化学性质，金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来，申请号为201120396514.5的发明公开了低浓度重金属废水处理装置，该专利采用电解沉积去除重金属，电解法在酸性和碱性废液中都适用，由于废水中重金属浓度相对不是很高，电解法的电流利用率低，能耗大。

离子交换法是在离子交换器中进行，此方法借助离子交换剂来完成，应用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等，离子交换树脂价格昂贵，其再生费用也比较高，申请号为99102984.4的发明公开了13x沸石应用于处理含重金属废水并回收金属的技术，该专利采用13x沸石作为离子交换剂，吸附后的13x沸石用饱和的NaCl液在90-100℃清洗后再生使用，再生时能耗成本高。

膜分离技术是利用半透膜，在外界压力的作用下，不改变溶液中化学形态的基础上，将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法，申请号为201120242368.0的发明公开了重金属处理微滤系统，该专利采用管式膜滤器过滤去除重金属，产水质量好，但由于滤孔小，容易堵塞，清洗困难。

吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种有效方法，常用的吸附剂有活性炭，申请号为201010600695.9的发明公开了电絮凝-活性炭吸附法处理含重金属电镀废水的方法，该专利将絮凝废水再经活性炭吸附，达到去除重金属的效果，这里活性炭多是和其它方法配合使用，而且也没用说明吸附后的活性炭处理情况。

生物技术利用微生物处理含重金属废水，将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除，申请号为99815312.5的发明公开了含重金属的废水的处理方法，该专利通过厌氧菌生化还原沉淀去除重金属，生物法处理重金属废水成本低、效益高、易管理、无二次污染，但对设备要求高，且处理速度不高，不适合大量废水的即时处理，不易回收重金属。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种采用再生使用活性炭去除和回收废水中的重金属的方法，用该方法处理重金属废水，使之达到回用和排放标准，并同时回收重金属，真正去除重金属对环境的污染。工艺简单，所使用的药剂不污染环境，且药剂的使用量小。本发明还提供一种实现该方法的装置。

为解决上述方法的技术问题，本发明通过下面的步骤来实现：

(1)、含重金属的废水经过滤去除其中的颗粒和悬浮物；

(2)、将初滤的废水加酸或碱调pH至中性；

(3)、将上述处理过的废水以一定的流速流经装有活性炭的吸附柱，废水中的重金属被活性炭吸附降低到排放标准以下，即可直接排放或回用；

(4)、当吸附柱中的活性炭达到吸附饱和，吸附柱用少量清洗液多次反复反向清洗，使活性炭再生循环使用；

(5)、再生后的清洗液中的重金属浓度相对废水提高了几百到几千倍，相当于制得浓缩液，使用化学计量的沉淀剂就能很好的沉淀清洗液中的重金属，此时由于重金属浓度高，不需要在辅助有絮凝剂，清洗液待完全沉淀后过滤，滤渣可作为重金属原料回收，滤液也打回到步骤(2)来重新处理。