如下:
[0024]实施例1
[0025]本实施例配制含Pb2+、Zn2+、Mn' Fe2+各5mg/L的重金属废水，调整废水的pH值为4.5-5，作为模拟重金属废水，按如下步骤进行处理:
[0026]a、选择由纳米矿物凹凸棒石-白云石组成的粘土质白云岩，白云石含量60%，凹凸棒石和蛋白石的含量40% ;
[0027]b、把粘土质白云岩破碎、筛分获得0.5?Imm的粘土质白云岩颗粒物；
[0028]C、把粘土质白云岩颗粒物装填到直径20mm、有效高度500mm的滤柱中；
[0029]d、以水力停留时间Ih的滤速过滤处理模拟重金属废水，每周取水样2次检测出水Pb2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+浓度，历时 110 天检测结果表明 Pb2+〈0.5mg/L、Zn2+〈0.5mg/L、Mn2+〈0.lmg/L、Fe2+<0.lmg/L，出水pH值和重金属离子浓度符合排放标准。
[0030]e、实验柱运行130天后，出水中Zn2+浓度超过2.0mg/L，材料失效，把滤柱内固体在600°C热工处理，重金属转变为稳定的硅酸盐，消除重金属的二次污染。
[0031]实施例2
[0032]本实施例配制含Cu2+50mg/L的重金属废水，调整废水的pH值为4.5_5，作为模拟重金属废水，按如下步骤进行处理:
[0033]a、选择由纳米矿物凹凸棒石-白云石组成的粘土质白云岩，白云石含量65%，凹凸棒石和蛋白石的含量35% ;
[0034]b、把粘土质白云岩破碎、筛分获得0.5?Imm的粘土质白云岩颗粒物；取部分粘土质白云岩在900°C煅烧120min，获得煅烧粘土质白云岩颗粒物；
[0035]C、把粘土质白云岩颗粒物与煅烧粘土质白云岩颗粒物按照质量比2:1装填到直径20mm、有效高度500mm的滤柱中；
[0036]d、以水力停留时间1min的滤速过滤处理模拟重金属废水，原子吸收分光光度法检测出水Cu2+、pH，历时94天检测结果表明出水pH值在8-9之间、Cu2+〈0.5mg/L，浓度符合排放标准。
[0037]e、实验柱运行120天后，出水中Cu2+浓度超过lmg/L，停止运行，排出滤柱内液体，向滤柱内加入质量浓度为3%的硫酸，溶解其中的氢氧化物和碳酸盐，形成溶解液，用于电解回收铜。
[0038]实施例3
[0039]本实施例从某玢岩铁矿酸水库取含重金属酸性水作为模拟重金属废水，其含铜47mg/L、pH值2.8，按如下步骤进行处理:
[0040]a、选择由纳米矿物凹凸棒石-白云石组成的粘土质白云岩，白云石含量55%，凹凸棒石和蛋白石的含量45% ;
[0041 ] b、把粘土质白云岩破碎、筛分获得0.5?2mm的粘土质白云岩颗粒物，在600 °C煅烧120min，获得煅烧粘土质白云岩颗粒物；
[0042]C、把煅烧粘土质白云岩颗粒物装填到直径20mm、有效高度500mm的滤柱中；
[0043]d、以水力停留时间Ih的滤速过滤处理模拟重金属废水，其中的煅烧粘土质白云岩颗粒物缓慢水化释放羟基，提高水的PH值在8?9之间，在46天内出水铜离子浓度〈0.5mg/L，符合国家污水排放标准。
[0044]e、运行57天后，出水中铜离子浓度>1.0mg/L，把滤柱内固体在600°C热工处理，重金属转变为稳定的硅酸盐，消除重金属的二次污染。
【主权项】
1.一种处理重金属废水的方法，其特征是: 选择凹凸棒石粘土矿层中产出的粘土质白云岩作为原料，在所述粘土质白云岩中白云石含量为55?65%、凹凸棒石和蛋白石的含量为35?45% ； 把所述粘土质白云岩破碎、筛分获得0.5?2mm的粘土质白云岩颗粒物； 以所述粘土质白云岩颗粒物作为填料装填滤池；或者，把所述粘土质白云岩颗粒物在500?900°C煅烧30?120min，获得煅烧粘土质白云岩颗粒物，以所述煅烧粘土质白云岩颗粒物作为填料装填滤池；或者，把粘土质白云岩颗粒物与煅烧粘土质白云岩颗粒物按照质量比I?5:1的比例混合后作为填料装填滤池； 以水力停留时间0.5?3h的过滤方式处理重金属废水，其中的粘土质白云岩颗粒物和/或煅烧粘土质白云岩颗粒物缓慢水化释放羟基，提高水的PH值在8?9之间，促进重金属离子水解形成氢氧化物沉淀或者碱式碳酸盐沉淀； 当出水中重金属离子浓度超过排放标准时，在滤池内补加I?5cm厚的粘土质白云岩颗粒物和/或煅烧粘土质白云岩颗粒物，继续进行重金属废水处理； 当滤池填料不再与水中的重金属离子发生沉淀反应时，或者因氢氧化物沉淀或者碱式碳酸盐沉淀大量积聚而发生堵塞时:排出滤池内液体，向所述滤池内加入质量浓度为5?10%的盐酸或硫酸，以溶解滤池内的氢氧化物和碱式碳酸盐，形成溶解液，电解所获得的溶解液以回收重金属；或者取出滤池内固体物质，把固体物质在500?700°C热工处理，使氢氧化物和碱式碳酸盐转变为稳定的硅酸盐，消除重金属的二次污染。2.根据权利要求1所述的处理重金属废水的方法，其特征是: 所述重金属废水中重金属离子包括Cd' Pb' Cu' Co' Ni' Zn' Mn2+和/或Fe 2+，所述重金属废水中重金属离子浓度为0.5?200mg/L。
【专利摘要】本发明公开了一种处理重金属废水的方法，其特征是：把粘土质白云岩矿石破碎过筛，获得0.5～2mm的颗粒物，把颗粒物和/或其高温煅烧产物装填到滤池或滤柱，以过滤方式处理含重金属废水。本发明利用粘土质白云岩由纳米矿物凹凸棒石-白云石组成以及具有天然的纳米多孔结构特性，在颗粒内部发生水-矿物界面反应，其中的纳米白云石诱导重金属水解形成氢氧化物或者碱式碳酸盐沉淀，纳米棒状凹凸棒石对水解胶体颗粒发挥吸附凝聚作用，处理后的废水pH值、重金属含量稳定达到排放标准；处理后的重金属废物可以用于金属回收，或者在500～700℃热工处理转变为稳定的硅酸盐。
【IPC分类】C02F1/62, C02F1/64, C02F1/66, C02F1/52
【公开号】CN105110445
【申请号】CN201510582084
【发明人】谢巧勤, 陈天虎, 邱高, 谢晶晶, 朱宇珂, 李宏伟, 田漪兮
【申请人】合肥工业大学
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月11日