[发明专利]一种脱硫废水中重金属的处理方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种脱硫废水中重金属的处理方法。

背景技术

火力发电厂石灰石-石膏湿法脱硫因技术成熟、脱硫效率高、基建省、运行稳定等优点得到了广泛的应用，但该技术在减轻大气污染的同时会产生大量的脱硫废水，其中含有悬浮物、过饱和硫酸盐、硫酸盐、氟离子以及重金属等杂质，尤其重金属如Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni等的处理成为了脱硫废水的处理难点，是目前湿法脱硫项目亟待解决的主要技术问题。

近年来，国内外重金属废水处理的方法主要有三类：第一类是通过化学反应使废水中重金属得以去除，主要有中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体沉淀法、化学还原及高分子重金属捕集剂法等；第二类是通过吸附、浓缩、分离的方法去除废水中的重金属；第三类是借助微生物或者植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中的重金属。研究表明，采用生物处理和其他物理化学方法由于成本高，反应条件苛刻等原因，在实际工程中难以推广使用。

火电厂脱硫废水中重金属的去除主要通过化学沉淀法得以实现，目前多采用中和沉淀法和硫化物沉淀法，使重金属以硫化物和氢氧化物的形式沉淀下来，该方法对脱硫废水中的重金属有较好的去除效果，但硫化物沉淀对反应环境要求严格，必须在碱性环境下进行，在酸性条件下会产生硫化氢气体，造成二次环境污染。80年代初，Benjamin、Katsura、Tamaura 等人运用铁氧体处理含重金属离子的废水发现，亚铁离子在碱性条件下会形成氢氧化物，同时部分亚铁离子在空气中被氧化成三价铁离子，会生产一种磁性材料——铁氧体，这种物质能吸收废水中的重金属离子，且铁氧体经适当处理后可以有很多其他用途，因此，国内外学者对铁氧体沉淀法展开了广泛研究。

目前，铁氧体沉淀法在国内电镀工业中应用较多，而用于处理含重金属废水仍处于实验阶段，该方法倾向于与其他处理工艺相结合，构成新的工艺，使重金属废水处理更趋完善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种脱硫废水中重金属的处理方法，通过化学沉淀（铁氧体沉淀法）与物理吸附处理相结合实现脱硫废水中重金属的去除。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种脱硫废水中重金属的去除方法，包括如下步骤：

（1）往脱硫废水中投加亚铁盐与铁盐，调节pH至8-9，搅拌混匀。

（2）待金属离子形成铁氧体后，陈化，进行固液分离，以实现脱硫废水中重金属离子如Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni等的去除；经铁氧体沉淀处理后的脱硫废水，其中大部分重金属离子已经得以脱除。

（3）为进一步强化重金属离子的去除效果，再往分离后的脱硫废水中加入天然吸附剂进行物理吸附的深度处理，从而实现脱硫废水中重金属离子的达标排放。

步骤（1）中所述的亚铁盐与铁盐中n(Fe³⁺):n(Fe²⁺)优选为1.5-2.0，n表示物质的量。

步骤（1）中所述的pH的调节优选为加入NaOH溶液调节。

步骤（1）中所述的搅拌的时间优选为15-20min。

步骤（2）中所述的陈化的时间优选为1-5h。

步骤（2）中所述的固液分离优选采用过滤、磁分离或自然沉淀的方法。

步骤（3）中所述的天然吸附剂优选为沸石、壳聚糖或木质素。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和效果：

（1）本发明采用的铁氧体沉淀法一次能脱除多种重金属离子如Cd、Hg、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni等，且均能产生较好效果。该方法处理含重金属脱硫废水的特点在于它能通过铁氧体的包裹、夹带作用，使重金属离子进入铁氧体晶格中形成不溶于酸、碱、盐溶液的复合铁氧体，避免有毒重金属离子的浸出，从而有效解决了重金属离子的二次污染问题。

（2）铁氧体沉渣稳定，固液分离后经干燥灼烧等适当处理后可依靠其强磁性用于磁分离或者制成其他有用材料如催化剂、填料等，实现铁氧体资源化的目的。

（3）本发明物理吸附采用的吸附剂为沸石、壳聚糖、木质素等天然吸附剂，对重金属吸附效果好，且来源广、价格低廉，具有很好的经济效益和环境效益。

（4）本发明采用化学沉淀与物理吸附处理相结合的方法去除脱硫废水中的重金属，一级化学沉淀法能去除脱硫废水中大部分的重金属离子，治理效果明显，物理吸附则作为二级深度处理单元，去除脱硫废水中参与的重金属离子，以实现脱硫废水重金属离子的达标排放。