专利名称：去除废水中砷和镉的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用岩矿材料治理重金属废水的方法，特别是去除废水中砷和镉的方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是去除废水中砷和镉的方法，其特征是按如下步骤实现含砷和镉的废水首先通入CO2气体碳酸化后经过粉碎的菱铁矿，并使废水在粉碎的菱铁矿中的滞留时间保持在1h以上，然后，经过粉碎的灰岩，从出水口流出。
所述的去除废水中砷和镉的方法，其具体步骤如下1)、菱铁矿和灰岩的粉碎和筛分将所选用的菱铁矿和灰岩分别粗碎、过筛，过80目筛者留用，所述的粉碎的灰岩其CaCO3含量大于90％；2)、准备实现本发明的装置—去除废水中砷和镉的灰岩-菱铁矿反应器，将留用的菱铁矿和灰岩分别填入去除废水中砷和镉的灰岩-菱铁矿反应器的柱1、柱2的空腔内，应密实、填满，两端放置玻璃羊毛或细纱网；3)、将含砷和镉的废水收集在原水罐中，通入CO2气体，其压力控制在略高于大气压，通入CO2气体30min后，装置即可运行，装置运行的全过程，需持续向原水通入CO2气体；4)、碳酸化后的含砷和镉的废水经过粉碎的菱铁矿，并使废水在粉碎的菱铁矿中的滞留时间保持在1h以上，然后，经过粉碎的灰岩，从出水口流出。
本发明的技术原理是碳酸化的废水流经柱1，溶解FeCO3，进入柱2，产生Fe(OH)3和CaCO3沉淀，由于Fe(OH)3对砷的化合物的吸附作用和Cd与CaCO3的共沉淀作用，砷和镉从水中去除。将碳酸化的废水通过分别充填菱铁矿和灰岩的双柱系统，达到去除废水中砷和镉的目的。
本发明的特点(1)所用材料十分廉价、易得；(2)可处理砷和镉浓度分别达2mg/L和4mg/L的废水；出水砷和镉的浓度均低于检出限(分别为5μg/L和20μg/L)；具有高效的特点。(3)装置维护成本低、操作简单、安全，使用周期长、再生简便易行。
图1是实现本发明的装置结构示意图其中1-柱、2-柱、3-粉碎的灰岩、4-气管、5-原水罐、6-原水、7-水管、8-水管、9-防堵件、10-出气口、11-注空气口、12-出水口、13-粉碎的菱铁矿。
去除废水中砷和镉的具体步骤如下1)、菱铁矿和灰岩的粉碎和筛分将所选用的菱铁矿和灰岩分别粗碎、过筛，过80目筛者留用，所述的粉碎的灰岩其CaCO3含量大于90％；2)、准备实现本发明的装置—去除废水中砷和镉的灰岩-菱铁矿反应器，将留用的菱铁矿和灰岩分别填入去除废水中砷和镉的灰岩-菱铁矿反应器的柱1、柱2的空腔内，应密实、填满，两端放置玻璃羊毛或细纱网；3)、将含砷和镉的废水收集在原水罐中，通入CO2气体，其压力控制在略高于大气压，通入CO2气体30min后，装置即可运行，装置运行的全过程，需持续向原水通入CO2气体；4)、碳酸化后的含砷和镉的废水经过粉碎的菱铁矿，并使废水在粉碎的菱铁矿中的滞留时间保持在1h以上，然后，经过粉碎的灰岩，从出水口流出。
出水口每15天采集1次样品，当出水浓度高出检测限时，需停止系统运行，将连接原水的管接至5％盐酸溶液，按柱1的5个孔隙体积量冲洗系统后，再接至蒸馏水，按柱1的5个孔隙体积量冲洗系统，即可重新运行系统。
如图1所示，去除废水中砷和镉的灰岩-菱铁矿反应器，它主要由柱1、柱2、粉碎的灰岩3、气管4、原水罐5、水管7、水管8、防堵件9、粉碎的菱铁矿13组成，气管4的一端与CO2气瓶相连接，另一端插入原水罐5内下部，原水罐5的下端部与柱1的底端由水管7相连接，并使原水罐5与柱1相连通；柱1内为空腔，粉碎的菱铁矿13填满于柱1的空腔内，柱1的上端部与柱2的上端部由水管8相连接，并使柱1与柱2相连通，柱2内为空腔，粉碎的灰岩3填满于柱2的空腔内，柱2的底端设有出水口12；使用时，原水罐5内注有原水6。所述的柱2的下部设有注空气口11、上部设有出气口10。所述的柱1、柱2的空腔内两端设有防堵件9，防堵件9为玻璃羊毛或细纱网。所述的柱1、柱2为PVC柱或玻璃钢柱。
废水经碳酸化后，从柱1底部流入、从柱1顶部流出，进入柱2顶部，最后从柱2底部流出系统。柱1和柱2的上下端口均密封堵塞，开口与进、出水管的连接处均严格密封。柱1内为饱和水流条件；柱2内为非饱和水流条件，在其下部距出水口5cm处开口、通过软管与空气泵相连，压入轻微空气流，在其上部距出水口5cm处设出气口。
所用的菱铁矿采自菱铁矿区，用前需测定其可淋滤的Cr，As，Se和Cd含量，低于检出限者方可使用。所用灰岩成分应尽可能纯净(CaCO3含量大于90％)。
权利要求
1.去除废水中砷和镉的方法，其特征是按如下步骤实现含砷和镉的废水首先通入CO2气体碳酸化后经过粉碎的菱铁矿，并使废水在粉碎的菱铁矿中的滞留时间保持在1h以上，然后，经过粉碎的灰岩，从出水口流出。
2.根据权利要求1所述的去除废水中砷和镉的方法，，其特征是其具体步骤如下1)、菱铁矿和灰岩的粉碎和筛分将所选用的菱铁矿和灰岩分别粗碎、过筛，过80目筛者留用，所述的粉碎的灰岩其CaCO3含量大于90％；2)、准备实现本发明的装置—去除废水中砷和镉的灰岩-菱铁矿反应器，原水罐、柱1、柱2依次由水管相连通，将留用的菱铁矿和灰岩分别填入去除废水中砷和镉的灰岩-菱铁矿反应器的柱1、柱2的空腔内，应密实、填满，两端放置玻璃羊毛或细纱网；3)、将含砷和镉的废水收集在原水罐中，通入CO2气体，其压力控制在略高于大气压，通入CO2气体30min后，装置即可运行，装置运行的全过程，需持续向原水通入CO2气体；4)、碳酸化后的含砷和镉的废水经过粉碎的菱铁矿，并使废水在粉碎的菱铁矿中的滞留时间保持在1h以上，然后，经过粉碎的灰岩，从出水口流出。
全文摘要
本发明涉及一种利用岩矿材料治理重金属废水的方法，特别是去除废水中砷和镉的方法。去除废水中砷和镉的方法，其特征是按如下步骤实现含砷和镉的废水首先通入CO
文档编号C02F1/58GK1473771SQ0312523
公开日2004年2月11日 申请日期2003年8月6日 优先权日2003年8月6日
发明者王焰新 申请人:中国地质大学(武汉)