[发明专利]一种含硒和/或碲废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种含硒和/或碲废水的处理方法。

背景技术

含硒和/或碲废水的排放会对对环境造成污染并危害人体健康。因此，需要将含硒和/或碲的废水处理后再进行排放。传统去除废水中硒的方法主要有生物法和物化法。

生物除硒法主要是用土壤和底泥作为接种体，来自这两种接种体的细菌多数都能将废水中硒酸盐或亚硒酸盐中的硒还原。采用厌氧生物处理将可溶性硒还原为单质硒，硒酸根离子和亚硒酸根离子都能通过还原为单质硒而去除。对于浓度较低的含硒废水，经过厌氧生物反应能使硒浓度降到限值以下，然而，对于硒浓度相当高的废水或硒浓度存在变化的废水，由于负荷变化等原因会使得生物处理变得不稳定，处理过程也难以保持稳定，硒浓度很难始终保持在允许值以下。慢砂过滤是生物还原处理的一种方法，其主要是通过滤料表层的细菌将硒酸盐还原为元素硒，由于元素硒难溶于水，被滤料层截留而从水中去除。P.L.Carlo等人(Carlo,P.L.,etal,Removal of selenium from water by slow and filtration,Water science and Technology,Vol.26,no9～11,pp2137～2140,1992)1992年进行了实验研究，结果表明慢砂过滤法的最大硒去除率能达到74％～97％。但慢砂过滤的工艺处理构筑面积大。

物化除硒的方法有化学沉淀、铁离子的催化还原、离子交换和改性吸附剂吸附技术。

如果硒以亚硒酸根离子(SeO₃^2-)形式存在，向含硒废水中加入诸如镁盐、锌盐、三价铁盐等金属盐，亚硒酸根离子很容易形成不溶性硒化物。但若硒以硒酸根离子(SeO₄^2-)形式存在，化学沉淀法的硒去除率则很有限，需向含硒废水中加入亚铁盐，通过F_e²⁺的还原作用将水中的可溶性硒还原为不溶性单质硒。同时，水中产生的絮状氢氧化物也可使可溶性硒发生化合、分解等反应，从而形成不溶性物质而被去除。然而，这种方法需使用大量的亚铁盐，会产生大量污泥，影响废水处理成本。

US3933635公开了一种从酸性工艺废水中去除亚硒酸根离子的处理方法。该方法将pH为1.0～4.0的酸性工艺废水，在85℃～250℃下与一种金属还原剂反应，经过足够长的时间，亚硒酸被还原成不溶性的单质硒。最佳温度范围是50℃～70℃，还原剂可以是粉状、片状、颗粒状、丝状等形态的铝、铁或锌，其中首选的是锌粉。但是当污染物以硒酸盐(SeO₄^2-)形式存在时，硒的去除率非常有限。研究表明，对于浓度为0.03～10mg/L的硒酸盐废水，采用传统化学沉淀法的除硒率＜10％，这时一般通过离子交换或反渗透法来处理。US4405464公开了一种用金属离子将水中硒酸盐以化学沉淀的方式去除的方法，这种方法还能去除大部分亚硒酸盐，所以这种方法比离子交换或反渗透法更经济、更有吸引力。然而，该方法不适用于pH＞6.0的废水，当废水为碱性或中性时，就需用盐酸、硫酸进行酸化。

离子交换法是利用离子交换树脂与水充分接触，从而有选择的吸收除去水中的硒。该方法的关键在于寻找一种适用的交换树脂，目前，201×7强碱阴树脂，DowexⅡ强碱阴离子交换树脂及DiaionWA-20弱碱阴离子交换树脂处理含硒废水有较好的效果。据报道，张晓瑞等(张晓瑞，王琳，朱友利，离子交换法除硒(Ⅵ)影响因素研究，科学技术与工程，2011，11(15):3592～3599)研究了离子交换法去除原水中六价硒的效果并对其影响因素进行了探讨。研究结果表明，采用201×7强碱性阴离子交换树脂去除原水中硒(Ⅵ)，当原水硒(Ⅵ)浓度为1000μg/L时，硒(Ⅵ)的去除率可达95％以上。采用离子交换法除硒(Ⅵ)效果好，方法操作简便、实用性强。同时研究得出201×7强碱性阴离子交换树脂去除原水中六价硒最佳实验条件是：树脂的投加量为4g/L，溶液的pH值在6～12之间，溶液温度在(10～30)℃，搅拌时间在1h以上，硒(Ⅵ)的去除率高；而原水浊度对硒(Ⅵ)的去除效果无明显影响。离子交换法处理技术相对成熟，效果稳定性高、去除率高、树脂容易再生。但是当水中存在有对环境无害的其他离子时，这些离子会浪费离子交换树脂的交换容量，从而使成本变高。