一种含铊重金属废水微电解处理除铊工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种含铊重金属废水微电解处理除铊工艺，涉及含铊废水深度净化处理技术，包括多种重金属离子的复杂含铊废水和微量含铊废水的处理，本发明属于含铊重金属废水处理领域。
【背景技术】
[0002]工业化的迅速发展使大量的重金属废水排放到环境中，酸性重金属废水pH较低(pH值介于4-6)，且含有多种重金属离子，如铜、铅、锌、镉、砷、铊等，它们无法被生物体分解，一旦进入环境后就会在环境中不断积累，将对水体产生严重污染，甚至破坏生态环境。
[0003]铊(Tl)属于稀有分散金属，是剧毒的重金属污染物，铊中毒可引起呼吸系统、消化系统疾患，最终导致神经系统损害，严重铊中毒足以导致人和动物死亡。
[0004]从上世纪60年代起，高锰酸钾开始应用于含铊废水处理技术领域，国内在20世纪80年代初对高锰酸钾除铊技术进行了系统研究。高锰酸钾具有强氧化性，能够将Tl+氧化成Tl3+，再利用碱性条件将Tl沉淀去除。该法适用于河流等含铊废水处理，但对铅锌冶炼重金属废水中铊的去除效果不理想，且成本较高。
[0005]电化学法重金属废水处理技术主要是在目前常用的絮凝、沉淀废水处理工艺中加入一套电化学处理系统，进一步降低出水中重金属含量。通过电化学、曝气等原理将铊和重金属联合去除。该法虽具有操作简单的优点，但具有项目投资大，运行成本高等明显缺点，难以在重金属冶炼废水领域形成广泛应用。
[0006]专利CN102173517A公开了一种聚合物基纳米氧化锰深度净化水中铊的方法，主要步骤为:将铊污染的水的PH值调节至5?8.5，然后过滤;处理后的水流经装填有聚合物基纳米氧化锰的填料塔或滤床，使得水中铊被选择性吸附到该纳米复合材料上，当填料吸附出水中铊达到饱和值时停止吸附，采用HCl和Ca (NO3) 2混合溶液对聚合物基纳米氧化锰的填料进行脱附再生，再生后的填料可反复使用。该方法适合复合废水治理，使水中铊含量从
0.01-0.5mg/L降至0.lyg/L以下。但该方法不适应铊含量波动较大的废水，且存在对于含铊废水的处理在投资成本及运行维护方便等方面存在不足。
[0007]吸附分离法对废水中铊离子的去除效果明显，如利用各种环保型吸附材料、环境矿物材料或生物吸附剂进行废水中Tl的吸附分离，但该方法由于工艺操作复杂，复合废水适应性差以及吸附材料再生困难等原因，难以在实际工业生产过程中推广。
[0008]盐沉淀法:饱和NaCl溶液可促使废水中的Tl+以TlCl形式有效沉淀，但该方法会增加废水的盐离子浓度，导致废水的电导较高，不利于后续的膜处理，也不利于废水循环利用，且NaCl消耗量非常大。
【发明内容】
[0009]本发明针对现有单一工艺技术的不足，提供了一种清洁高效、操作简单、抗重金属冲击负荷能力强的一种含铊重金属废水微电解处理除铊工艺，其具体工艺包括微电解部分、中和混凝部分与硫酸回调部分:
(1)微电解部分:通过高活性微电解填料对含铊废水进行微电解处理，进行预处理除铊；
(2)中和混凝部分:对微电解处理后的含铊重金属废水进行酸碱调节，调节至碱性，再依次加入脱铊剂、絮凝剂，最后通过斜板沉降池进行固液分离，去除铊与重金属离子；
(3)硫酸回调部分:调节净化水至中性后直接外排。
[0010]进一步地，所述的微电解部分所使用的填料为高活性微电解填料，所述的高活性微电解填料在制备过程中使用的铁肩经盐酸处理、碳化处理、粉碎处理中的一种或多种方式活化。并加入一定量的砸渣、锑渣、铝粉中的一种或多种做为催化剂。
[0011]进一步地，所述的高活性微电解填料成分主要包括65wt%g盐酸活化处理后的铁肩、25 wt%的活性碳粉，并加入I wt%的砸渣与I wt%的铺渣做为催化剂，8 wt%的粘土做为粘结剂。
[0012]进一步地，中和混凝部分中所述酸碱调节方法中使用的中和剂为石灰乳、氢氧化钠或石灰石中的一种或多种，调节pH到9-11。
[0013]进一步地，中和混凝部分中所述的脱铊剂为含硫的有机合成试剂。
[0014]进一步地，中和混凝部分中所述的絮凝剂为聚铁、聚铝、聚丙烯酰胺中的一种或多种。
[0015]本发明的优点在于:通过废水微电解、中和混凝除铊，保证了废水中铊的深度去除，具有显著的环境效益。本发明操作简单，除铊效率高，药剂成本低，抗重金属冲击负荷能力强。本发明在稳定脱除重金属废水中铊的同时可以脱除废水中铜、镉、铅、锌等重金属，实现废水中铊与多种重金属的深度净化，具有很好的应用前景。
【附图说明】
[0016]图1是根据本发明的含铊重金属废水微电解处理除铊工艺流程。
【具体实施方式】
[0017]本发明涉及一种含铊重金属废水微电解处理除铊工艺，以含铊重金属废水为处理对象，通过微电解、中和混凝以及脱铊剂的深度处理，确保铊与重金属元素达标排放。包括微电解部分、中和混凝部分与硫酸回调部分:
(I)微电解部分:含铊废水通过布水装置均匀地进入填料池，通过高活性微电解填料的还原及微电池所产生的电化学作用，将废水中的一价铊离子还原为铊单质。再通过高活性微电解填料中孔隙的吸附作用，将铊单质吸附去除。该部分反应过程中还会产生大量的Fe2+与Fe3+。所述的高活性微电解填料成分主要包括65 wt%经盐酸活化处理后的铁肩、25的％的活性碳粉，并加入I wt%的砸渣与I wt%的铺渣做为催化剂，8 wt%的粘土做为粘结剂。微电解处理反应时间为60-120分钟，在反应过程中用曝气装置进行曝气，曝气装置气水比为5:1o
[0018](2)中和混凝部分:经填料池处理过的含铊废水进入斜板第一反应池，在池内投加碱液，调节PH 9-11，使废水中的Tl3+以Tl(OH)3的形式形成固体沉降物。在微电解反应过程中产生的Fe2+在碱性条件下形成Fe(OH)2胶体，Fe3+在碱性条件下形成Fe(OH)3胶体，两种胶体产生混凝沉降作用将铊与重金属的固体沉降物吸附共沉降。调节pH值后的含铊废水进入斜板第二反应池，在池内投加脱铊剂，脱铊剂进一步与废水中残留的Tl+与Tl3+形成固体沉降物。第二反应池出水进入第三反应池，在池内投加絮凝剂，将之前产生的固体沉降物絮凝形成更大的沉降物共沉降。第三反应池出水进入斜板沉淀池，进行固液分离并去除铊和重金属的固体沉降物，斜板沉淀池出水达标排放或回用。
[0019](3)硫酸回调部分，用硫酸对中和混凝处理后的净化水进行pH调节，调节pH 6-9后直接外排。
[0020](4)填料池、斜板反应池、斜板沉淀池底排入污泥池，污泥池内污泥采用栗车抽走外运处置。
[0021]本发明通过废水微电解混凝除铊，保证了废水中铊的深度去除，具有显著的环境效益。本发明在稳定脱除重金属废水中铊的同时可以脱除废水中铜、镉、铅、锌等重金属，实现废水中铊与多种重金属的深度净化，具有很好的应用前景。
[0022]需要说明的是，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围之中。
【主权项】
1.一种含铊重金属废水微电解处理除铊工艺，其特征在于，包括微电解部分、中和混凝部分与硫酸回调部分: (1)微电解部分:通过高活性微电解填料对含铊废水进行微电解处理，进行预处理除铊； (2)中和混凝部分:对微电解处理后的含铊重金属废水进行酸碱调节，调节至碱性，再依次加入脱铊剂、絮凝剂，最后通过斜板沉降池进行固液分离，去除铊与重金属离子； (3)硫酸回调部分:调节净化水至中性后直接外排。2.如权利要求1所述的一种含铊重金属废水微电解处理除铊工艺，其特征在于，所述的微电解部分所使用的填料为高活性微电解填料，所述的高活性微电解填料包含铁肩，所述铁肩在制备过程中经盐酸处理、碳化处理、粉碎处理中的一种或多种方式活化，并加入一定量的砸渣、锑渣、铝粉中的一种或多种做为催化剂。3.如权利要求2所述的一种含铊重金属废水微电解处理除铊工艺，其特征在于，所述的高活性微电解填料成分主要包括65 wt%经盐酸活化处理后的铁肩、25 wt%的活性碳粉，并加入I wt%的砸渣与I wt%的铺渣做为催化剂，8 wt%的粘土做为粘结剂。4.如权利要求1所述的一种含铊重金属废水微电解处理除铊工艺，其特征在于，中和混凝部分中所述酸碱调节方法中使用的中和剂为石灰乳、氢氧化钠或石灰石中的一种或多种，调节pH到9-11。5.如权利要求1所述的一种含铊重金属废水微电解处理除铊工艺，其特征在于，中和混凝部分中所述的脱铊剂为含硫的有机合成试剂。6.如权利要求1所述的一种含铊重金属废水微电解处理除铊工艺，其特征在于，中和混凝部分中所述的絮凝剂为聚铁、聚铝、聚丙烯酰胺中的一种或多种。
【专利摘要】本发明涉及一种含铊重金属废水微电解处理除铊工艺，包括微电解部分、中和混凝部分与硫酸回调部分，微电解部分。通过高活性微电解填料对含铊废水进行微电解处理，进行预处理除铊，然后对微电解预处理除铊后的废水进行酸碱调节，调节至碱性，再依次加入脱铊剂、絮凝剂，通过斜板沉降池进行固液分离，去除铊与重金属离子，最后用硫酸调节净化水至中性后直接外排。本发明能够有效提高重金属废水中铊与其他重金属离子的去除率，预防和控制铊等重金属元素对水环境的污染。
【IPC分类】C02F101/20, C02F9/06
【公开号】CN105540946
【申请号】CN201510923293
【发明人】张天芳, 张鸿彪, 邓炎, 林文军, 伏东才, 彭许文
【申请人】株洲冶炼集团股份有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月14日