[发明专利]一种工业废水处理及有价金属回收的方法

说明书

技术领域

本发明属于工业废水处理技术领域，尤其涉及一种工业废水处理及有价金属回收的方法。

背景技术

目前对于涉及电镀的行业，如印制线路板、金属或塑料的表面电镀等，在电镀的过程中会产生很多工业废水，如这些废水不进行处理进行排放，对环境会造成很大的污染，工业废水水质复杂，其中含有如铜、镍、镉、铬、锌、银和金等金属离子和氰化物，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。如随意排放，废水中含有的重金属和剧毒物质会进入到土壤和水源中，对人们的身体健康以及动植物的生长造成很大的损害。

目前，行业内对工业废水的常规处理技术主要有化学沉淀法、氧化还原法、离子交换法、电解法等，其中化学法为比较常用的方法，一般是在含有金属离子的电镀废水中投加还原剂、分级沉淀废水中的重金属离子，并需要通过加酸或投碱调整沉淀后的上清液的pH值才能排放。采用该类方法处理电镀废水，药剂用量大、投资大，运行管理难度大，运行成本高，且无法保证出水的氮、磷达标，有价金属回收率不高。

发明内容

针对以上技术问题，本发明公开了一种工业废水处理及有价金属回收的方法，方法简单，有价金属回收率高，且工业废水经过处理后氮、磷去除率高，防止二次污染。

对此，本发明采用的技术方案为：

一种工业废水处理及有价金属回收的方法，其包括以下步骤：

步骤S1：在工业废水中加入化学混凝剂、磁粉和碳源进行混合，得到混合物；

步骤S2：将混合物进行厌氧发酵后经过磁分离器进行固液分离，分离得到沉淀物和污水；在分离得到的污水中加入硝化污泥、磁粉进行混合，然后经过膜分离器进行分离得到排放水和泥水混合物；将泥水混合物经过磁分离为硝化液和磁性污泥，对硝化液进行反硝化处理后排放；这里的磁性污泥可以重复应用，加入到分离得到的污水中混合。

步骤S3：将分离得到的沉淀物通过分离设备分离为上层的轻液和下层的重液；所述下层的重液在磁选装置中并在喷水条件下，下层的重液的絮凝物在磁场作用下，实现磁粉与絮体分离；

步骤S4：将所述絮体中加入还原剂或在还原气氛下，于600~750℃下焙烧1~5h，得到焙烧料；

步骤S5：将焙烧料加入到通有氧气的水溶液中混合反应，得到浸出沉淀物和浸出液；将浸出沉淀物用硫酸溶解，进行固液分离，得到含有价金属的硫酸盐溶液；将浸出液进行加热蒸发，得到含有价金属的沉淀物。其中，所述有价金属为Cu、Co、Ni 、Ag或Zn中至少一种。

采用此技术方案，在对工业废水的有价金属进行回收时，同时实现了对污水的处理，将硝酸盐转化为氮气，实现污水中有机物和硝酸盐的去除，强化脱氮效果。加入磁粉后，磁粉产生的磁场能够改变废水污泥内细菌细胞超微结构，在磁场作用下更有利于细胞分裂生长和发育，从而提高污泥活性，显著强化了反硝化效果。另外，通过加入化学混凝剂，有利于把溶解性磷酸盐转化为难溶性磷酸盐，显著提高了单独化学混凝除磷效果。优选的，化学混凝剂采用硫酸亚铁，则转换为难溶性磷酸亚铁。在工业废水与化学混凝剂、磁粉的混合过程中，更加有利于絮凝物以磁粉为核，形成核壳结构，吸附面积更大，且更好对有价金属的吸附，有价金属的絮凝以及吸附效率更高，提高了回收率。

优选的，所述膜分离器的膜材质为聚偏氟乙烯。

作为本发明的进一步改进，所述化学混凝剂为硫酸亚铁、氯化亚铁、硫硫酸铝中的至少一种，所述化学混凝剂的添加量为80-120mg/L。

作为本发明的进一步改进，步骤S1中，磁粉的添加量为0.2-1.0g/L；所述步骤S2中，磁粉的投入量为6-15mg/L。

作为本发明的进一步改进，所述磁粉的粒径为40-100μm。

作为本发明的进一步改进，步骤S5中，将浸出沉淀物用硫酸溶解后，在温度60~80℃条件下反应1~3h，再进行分离。

作为本发明的进一步改进，步骤S5中，所述硫酸溶液的浓度为1~3mol/L。

作为本发明的进一步改进，步骤S5中，将焙烧料加入到含有氧化剂和浸出剂的溶液中混合反应，所述浸出剂为氨水、碳酸铵或氯化铵中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，步骤S2中将混合物在pH值为10~14的条件下进行厌氧发酵。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

采用本发明的技术方案，方法简单，有价金属的回收率高；设备占地小，且对污水中同步脱氮除磷，具有更好的反硝化效果、除磷效果和硝化效果，且不会产生二次污染。

具体实施方式