专利名称：一种去除污水中铅离子的方法
技术领域：
本发明涉及エ业污水处理领域，具体涉及ー种去除污水中铅离子的方法。
背景技术：
エ业废水是造成环境污染的主要根源。其中以重金属离子的污染难以治理，而铅作为ー种重金属，是自然界中分布很广泛的ー种元素，铅大量运用在现代エ业中。而同吋，铅又是一种严重的不可降解的污染物，可通过废水、废气、废渣大量流入环境，通过食物链、土壌、水与空气直接或间接地进入人体，对人体健康造成极大的危害。水体重金属污染已经成为当今世界环境污染的难题铅是分布广、有蓄积性的环境污染物。因此，需要开发ー种新型的去除污水中铅离子的方法，加大对污水中铅离子的去除力度，使其低于国家排放标准，进而消除铅离子随污水外排对周围环境造成的污染。中国专利申请第200510049688. 3号公布了ー种含铅废水的处理方法，所述的处理方法是将所述含铅废水经沉淀处理后进入电渗析装置，在pH值6 9、浓淡水比例I 2 5、工作电流2 6A/cm2、废水流速100 300L/h条件下循环处理2 6次，电渗析后的淡水再以50 200L/h流速进入离子交換柱，得到处理过的水。该方法的不足之处在干，处理过程中需要使用大量的电能，成本很高。中国专利申请第201210069633. 9号公布了ー种铜铅锌矿采矿污水处理方法，是在采矿污水中加石灰搅拌调节PH值至碱性，加混凝剂和絮凝剂搅拌使重金属离子和固体悬浮物生成絮状物，再用浓缩机浓缩沉淀去除重金属和固体悬浮物，浓缩机排出的清水加硫酸调节PH值至中性即可。该方法的不足之处在于，大量使用石灰的话，存在结垢严重，易堵塞管道，运行不够稳定缺点，不仅要消耗大量的石灰，而且产生大量具有毒性的危险废物中和渣。中国专利申请第201110345238. 4号公布了ー种重金属废水处理系统，包括曝气池、中和池、絮凝池、浓密池、机械过滤罐、吸附柱、功能湿地顺次连接，同时还包括铁盐投加系统和污泥回流系统。通过曝气和投加铁盐提高废水中Fe3+浓度，利用Fe 3+共沉效应和活性氢氧化铁吸附作用降低溶液中铅、神和镉的浓度；通过污泥回流減少石灰投加量5% 10%，提高水处理能力I 3倍；采用高通量大孔径树脂负载纳米羟基氧化铁作为吸附剂。该方法的不足之处在于，废水中最后残存的重金属离子并未最大限度的去除，处理后的水不符合排放标准。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种节能环保的去除污水中铅离子的方法，本发明提供的方法克服了现有技术中铅离子去除率低，难以达到国家排放标准的问题。本发明的技术方案如下所述。ー种去除污水中铅离子的方法，包括以下步骤步骤1，将污水池中的污水引入到反应池，加入适量的碱液，以控制污水溶液的pH值在8. 0-9. 5，使铅离子与碱液反应，生成难溶、稳定的氢氧化铅沉淀，其反应式如下Pb2++20H_=Pb (OH) 2 I。步骤2，将反应池污水引入到混凝池，在混凝池中加入絮凝剂和助凝剂，缓慢搅拌，使污水溶液中的沉淀物在絮凝剂的作用下产生絮凝团。步骤3，将混凝池污水引入沉淀池，沉淀一定时间，使絮凝团沉淀至池底，并排向污泥池，此时把污水中大部分铅离子去除。步骤4，将沉淀池出水引入中间池，通过流量计控制流速，使其流入离子交換柱中，使得剰余的铅离子与离子树脂交換，其反应式是Pb2++R-H=R2-Pb+H_.。即把污水溶液中尚存的铅离子从污水中分离出来，达到彻底去除污水中铅离子的目的。其中，絮凝剂采用聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁、硫酸亚铁中的ー种；助凝剂采用PAM和海藻酸钠的一种。
其中，用污水泵将污水池内的污水泵入反应池内，在污水泵和反应池之间设置用于对污水流量进行计量的流量计。其中，所述的混凝池设置搅拌器，加入絮凝剂及助凝剂后，控制搅拌器搅拌速度，使反应池中的混合物进行充分搅拌。优选地，所述的离子交换柱选用732型阳离子交换树脂。本发明的优点操作方便、资源可重复利用、药剂投加的种类少，减少了二次污染；同时，本方法有效地去除污水中的铅离子，使污水中铅含量低于国家排放标准(GB25466-2010)，进而消除铅重金属离子随污水外排对周围环境的污染。本发明通过反应、混凝、沉淀和离子交換，有效去除铅离子，处理后的水中的铅离子的含量低于国家污水排放标准。
图I是本发明实施例中去除污水中铅离子的方法的示意图。在图I中，I为污水池,2为流量计,3为反应池,4为混凝池,5为沉淀池,6为中间池，7为污泥池，8为流量计，9阳离子离子交換柱，10为清水池。
具体实施例方式下面给出本发明的较佳的实施例，这些实施例并非限制本发明的内容。实施例I图I中所示的是ー种去除污水中铅离子的方法，该方法包括下列顺序的步骤将污水(含铅量15 — 25mg/L)引入到反应池3后，在反应池3中加入液碱，使溶液的pH控制在
8.0-9. 5，铅离子与碱反应形成氢氧化铅沉淀物，其反应式如下Pb2++20H_=Pb (OH)2 I。将反应后的污水引入到混凝池4后，向混凝池4中加入絮凝剂(聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁、硫酸亚铁中的ー种)及助凝剂(PAM和海藻酸钠的ー种)，并且搅拌，使污水中的沉淀物在絮凝作用下产生絮体。首先，采用PAC对Pb (OH)2M淀物进行絮凝。PAC是ー种多羟基，具有多核络合体的阳离子型无机高分子混凝剂，易溶于水。溶解后的水解产物中，主要其絮凝作用的是多核多羟基阳络离子，该阳离子具有压缩双层、吸附电中和和吸附架桥作用，并对氢氧化铅有卷捕作用。其后，采用PAM对产生的絮体物进ー步的絮凝，使絮体变大。PAM为ー种非离子型高分子絮凝剂，分子量150万一 2000万。不溶于大多数有机溶剤，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的摩擦阻力，能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用。通过采用PAC和PAM对经过加碱后的污水进行絮凝反应，再经后续设备的处理，最终实现水和污泥的分离。将混凝池4的污水引入沉淀池5后，经过沉淀池5沉淀15_30min，把沉淀物排入污泥池7，污水进入中间池6。经测算，其出水中铅的含量为2. 8—3. 2mg/L。然后，将中间池6的污水通过第二流量计8泵入阳离子交換柱9(该交换柱中树脂类型可选为阳离子型、螯合型中的ー种)进行吸附、交換，出水送入清水池10。该池中清水的铅含量为O. 05—0. lmg/L，低于国家排放标准(GB25466-2010)。其中，用污水泵将污水池I内的污水泵入反应池3内，在污水池I和反应池3之间设置用于对污水流量进行计量的第一流量计2，第一流量计2对污水流量进行计量，便于对污水加药的控制。反应池3的作用是将碱加入到污水中搅拌，使其与污水中的铅离子反应， 形成含铅离子的沉淀物，从而去除污水中的铅。所述的混凝池4设置搅拌器，加入絮凝剂及助凝剂后，控制搅拌器搅拌速度，使反应池3中的混合物进行充分搅拌。所述的沉淀池5使污水中的沉淀物在重力的作用下由排泥管排入污泥池7，上清液逐渐上升至集水管排出，进入中间池6。沉淀池5的上清液流入到中间池6中，然后，中间池6的出水通过流量计慢慢经过阳离子交換柱9，出水送入清水池10。优选地，所述的阳离子交換柱9选用732型阳离子交换树脂，经过阳离子交換柱9交換后的出水进入清水池10，其中大部分水继续用于生产，多余部分被排出厂外，并实现无污染排放。阳离子交換柱9达到饱和时通过反洗脱作用，将铅洗脱下来通过管路送回到污水池I。阳离子交換柱9具有灵敏度高、重复性好、选择性好、分离速度快，同时，实现了反复利用，减少资源浪费的目的。所述的反应池3内设置pH值检测装置。为了保证铅离子很好的沉淀，需要确保污水处理过程中的pH值在8. 0-9. 5，采用PLC控制器控制氢氧化钠的投加。清水池10也采用PLC控制电路控制盐酸及氢氧化钠的投加，保证出水的pH值在6. 5-8. 5之间。用螺杆泵将污泥池7中的污泥传输到机械压滤机，由机械压滤机对污泥中的污泥进行脱水，便于污泥外运，污水再回流至污水池I。以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.ー种去除污水中铅离子的方法，包括以下步骤步骤I，将污水池中的污水引入到反应池，加入适量的碱液，以控制污水溶液的pH值在8. 0-9. 5，使铅离子与碱液反应，生成难溶、稳定的氢氧化铅沉淀；步骤2，将反应池污水引入到混凝池，在混凝池中加入絮凝剂和助凝剂，缓慢搅拌，使污水溶液中的沉淀物在絮凝剂的作用下产生絮凝团；步骤3，将混凝池污水引入沉淀池，沉淀一定时间，使絮凝团沉淀至池底，并排向污泥池，此时把污水中大部分铅离子去除；步骤4，将沉淀池出水引入中间池，通过流量计控制流速，使其流入离子交換柱中，使得剰余的铅离子与离子树脂交換，即把污水溶液中尚存的铅离子从污水中分离出来，达到彻底去除污水中铅离子的目的。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，用污水泵将污水池内的污水泵入反应池内，在污水泵和反应池之间设置用于对污水流量进行计量的流量计。
3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的混凝池设置搅拌器，加入絮凝剂及助凝剂后，控制搅拌器搅拌速度，使反应池中的混合物进行充分搅拌。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在干，该交换柱中树脂类型可选为阳离子型、螯合型中的ー种。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的离子交换柱选用732型阳离子交换树脂。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在干，絮凝剂采用聚合氯化铝、聚合氯化铁、硫酸亚铁中的ー种，助凝剂采用PAM和海藻酸钠的ー种。
全文摘要
本发明提供一种去除污水中铅离子的方法，污水中的铅离子与碱发生反应，在微碱性条件下，铅离子能生成难溶、稳定的沉淀物，沉淀排出；然后，将污水中未沉淀的铅离子通过离子交换柱进行交换，进而达到去除污水中的部分铅重金属离子。本发明的优点操作方便、资源可重复利用、药剂投加的种类少，减少了二次污染；同时，本方法有效地去除污水中的铅离子，使污水中铅含量低于国家排放标准，进而消除铅重金属离子随污水外排对周围环境的污染。
文档编号C02F9/04GK102826684SQ20121033943
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月14日 优先权日2012年9月14日
发明者张建鹏, 王伟萍, 钟丽云, 许嘉龙 申请人:上海问鼎水处理工程有限公司, 上海问鼎环保科技有限公司, 国亨国际贸易(上海)有限公司