专利名称：一种用泥炭作吸附剂处理重金属工业废水的方法
技术领域：
本发明涉及工业废水的处理，具体地说是一种用泥炭作吸附剂处理重金属工业废水的方法。
背景技术：
重金属废水主要来源于矿山冶炼工业、机械加工工业废水和其他含重金属废水的工业行业。许多工厂的废水都存在重金属污染，如矿山开采工厂、冶炼工厂、金属设备加工厂、电镀工厂、制革厂等，有些军事基地周围的土壤也被污染，甚至某些垃圾填埋场地下渗滤液的重金属离子浓度超标。随着经济的快速发展，含重金属(如镉、铅、铜、锌、铬(三价和六价)、镍、汞、砷、金和银等)废水大量排放，这些重金属离子通过水体大量进入周围环境中，并在环境中长期积累，使地下水和地表水有被重金属污染的危险。这些重金属不能被生物分解，容易在环境中积累，如果进入食物链，将在生物有机体(包括植物、动物、微生物和人类)内积累，会有造成各种疾病的危险；同时有些重金属本身经济价值很高，需要从废水中回收利用。因此，对于各种工业行业中的重金属废水的处理势在必行。
去除工业废水中重金属离子的传统工艺是化学沉淀法。通过投加NaOH、石灰或Na2CO3调节废水的pH，使废水中的重金属离子形成沉淀，然后采用沉淀或过滤等后续工艺将沉淀物与废水分离，从而达到净化效果。采用碱沉淀法是其中最常见的工艺，传统工艺的缺点是需要污泥脱水设备；占地面积大，操作复杂。传统的沉淀法产生的污泥在pH改变的情况下会再度溶出，造成二次污染(蒋建国，1999，环境科学)。另外，有些重金属废水处理方法在实际操作中都存在一定的缺陷，如对于具有大量络合剂的重金属废水，用化学沉淀法是无法处理的；对于浓度较低的重金属废水这些方法是行不通的或需要高额的费用。
从技术可行性、经济高效性和环境安全性角度出发，研究开发一种环境友好，基建、运行和维护费用低的新型工艺处理上述废水显得尤为重要，以减少或消除重金属在环境中的积累，并满足日益严格的环保要求。
吸附法是一种常用来处理重金属废水的方法，与其他方法相比，该方法工艺简单、操作方便，基建、运行和维护费用较低。就费用而言，吸附剂价格决定吸附法处理重金属废水费用。现有吸附剂如活性炭、腐植酸树脂等吸附剂，具有较强的吸附能力，重金属去除率高，但需要经过工业提取和制备，成本高。寻求价格低廉、吸附活性高(性价比高)的新型吸附剂正成为重金属废水处理的热点。价格是比较吸附剂材料的一个重要参数。吸附剂的费用依加工的需要和当地的可利用的程度而变化。通常，如果吸附剂不需加工，在自然界中含量比较丰富，或者是别的工厂的副产品或废弃物，那么就认为廉价。当然对天然吸附基金性改性以提高吸收能力也是对加工费用的弥补。大量可用的天然材料和某些工业、农业生产废物都具有作为廉价吸附剂的潜能。这些物质来源广泛、价格廉价，适合推广应用。不必花费大量资金再生处理，大大降低了重金属废水的处理费用。近年来，逐渐开发出有吸附能力的廉价新型吸附材料，如膨润土、沸石、麦饭石、蛇纹石、大洋多结核矿、硅藻土等。但是真正大规模应用于重金属废水处理中却少见。其原因在于1.这些天然吸附剂尽管价格上低廉，但是吸附容量与活性炭等传统吸附剂相比有很大差距，如改性膨润土在最佳pH条件下，对重金属Cd2+离子饱和吸附容量仅为16.58mg·L-1和5.02mg·L-1，对Zn的最大吸附容量不超过5mg·L-1(夏畅斌，环境化学，2003)；硅藻土在pH＝5.4时，对铅离子的吸附量为17.45mg·g-1(沈岩柏等，2003，东北大学学报(自然科学版))；2.这些吸附剂吸附重金属之后，还需要后续处理工艺，且污泥后续处理和重金属回收有难度；这些限制了它们工业化应用。
泥炭土是一种相当廉价易获得的土壤资源。我国东北地区，特别是吉林省和黑龙江的泥炭土资源丰富，近年来泥炭资源的开发利用也受到重视，但大多数做法是将泥炭土作为原料，进行初加工后运往外地销售，技术含量低，对环境破坏严重，经济效益小。从世界范围内来看，泥炭约70％用于农业，其中主要是生产各种泥炭肥料。中国泥炭产品已开始走向市场，正在形成规模化开采和生产，其也是主要用作农用有机肥，工业附加值低。对于将泥炭土用于重金属废水吸附剂的研究和应用很少，对中国泥炭土进行吸附重金属基础性研究较弱，与之配套的处理工艺几乎没有，总之将泥炭土工业化应用于重金属废水处理研究需要系统化。
泥炭土具有较强的吸附重金属能力。富含有机质是泥炭土区别其它类型土壤的重要特征之一。泥炭有机组成以腐植酸为主，腐植酸在泥炭有机质中的含量较高，一般占泥炭干物质20％-40％，有些高达50％以上。腐植酸含量的高低受泥炭植物残体组成的影响较大。在有机质含量相同的条件下，一般木本泥炭的腐植酸含量最高，一般为40％，草本泥炭次之，其含量在20％-40％之间，苔藓类泥炭含量最低，不足20％。此外，腐植酸含量与泥炭的分解度有关；特别是死亡植物残体被分解的最初阶段，腐植酸含量增长较快，随着分解的增高，其增长速度变得缓慢。这些有机质富含极性功能团，如有机酸、酮、酚和羟基；使泥炭土具有很高阳离子交换和置换能力。
新型天然吸附剂由于价格低廉、容易获取、对各种重金属离子吸附容量较大、吸附环境范围广、使用后不需回收，使泥炭成为今后针对重金属废水极具竞争力的一种处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、效果好、应用范围广、无二次污染的用泥炭作吸附剂处理重金属工业废水的方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下将天然泥炭土采用人工分检或水洗方法除去其中的漂浮物(如残留草根、树枝和树叶)及颗粒物(如石块等)，干燥(烘干或自然风干)，将其碾磨成粒度为1-200目的泥炭吸附剂颗粒备用；用酸或碱调节废水的pH至1.0-12.0，将废水注入盛有过量泥炭吸附剂的反应池中进行吸附反应，(合适吸附剂投加量＝废水中重金属总量/吸附剂吸附重金属的最大容量，过量投加量为合适吸附投加量的1.2-20倍)，然后，进行固液分离，从而除去工业废水中的重金属离子。
泥炭吸附剂的量根据污水的浓度、处理量及泥炭吸附剂的吸附容量而定。
所述吸附反应是在搅拌条件下的连续式(a)吸附反应，有如下两种操作方式第一种吸附反应是在单一反应池中进行，其搅拌速度为10-140转/分钟，处理后的废水进入沉淀池，实现吸附剂与水的固液分离；第二种吸附反应是在两个大小不等反应池中进行，第一反应池的体积为1-10m3，搅拌速度为80-140转/分钟；第二反应池的体积为5-100m3，其搅拌速度为10-80转/分钟；废水由第一反应池进入第二反应池，处理后的废水由第二反应池进入沉淀池，实现吸附剂与水的固液分离；第一反应池沉淀时，第二反应池进水，第一反应池与第二反应池交替进行。
所述吸附反应可以是在两个反应池中进行的批续式(b)即间歇式吸附反应，两个反应池的大小相等，第一批续式反应池和第二批续式反应池交替进行吸附、沉淀反应，即第一批续式反应池进行沉淀时，第二批续式反应池进水进行吸附反应，如此第一批续式反应池与第二批续式反应池交替进行；反应池内搅拌速度先快后慢，其速率及搅拌时间依次为80-140转/分钟，搅拌1-30min，40-80转/分钟，搅拌5-60min；10-40转/分钟，搅拌5-360min，最后静置沉淀15分钟-12小时。
采用a或b两种吸附工艺，当处理低浓度重金属废水时(低浓度重金属废水用传统的沉淀、过滤工艺去除后很难达到国家重金属排放标准)，即所处理的废水中重金属浓度＜50mg·L-1时，投加过量吸附剂吸附废水中的重金属；加入泥炭吸附剂的量，以使所加泥炭吸附剂的饱和吸附量/所处理的废水中重金属离子容量＝1-20为宜，待使用后的泥炭吸附剂(吸附污泥)沉淀下来后，通过动力装置或人工将其收集，重新投加到重金属废水中，如此循环，当泥炭吸附剂达到或接近对重金属的吸附容量时，更换吸附剂；当处理高浓度废水时，吸附污泥可以不回收，根据污水处理量、浓度和吸附剂容量确定吸附剂投加量后，使吸附剂一次使用后就接近或达到吸附容量；在泥炭吸附剂沉淀过程中，可加入市售絮凝剂(如硫酸铝、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等)，使泥炭土与絮凝剂快速沉降。
所述吸附反应也可以是在泥炭吸附柱上进行的反应，进水流量控制在0.5-50倍泥炭吸附柱体积的污水量/小时，当吸附剂达到吸附容量后，更换吸附柱中吸附剂；当处理重金属工业废水出水浓度高于国家相关排放标准时，可采取多级泥炭吸附柱并行处理方式；当处理的重金属废水浓度较高时(如Cd浓度＞50mg·L-1，Pb初始浓度＞1000mg·L-1时)，用吸附法直接进行吸附处理不经济，先用传统的沉淀法处理使重金属浓度降低到50mg·L-1以下。
如果上述处理对象为贵重金属，可以在吸附剂吸附达到饱和容量时采用常规酸溶方法回收贵重金属。
调节废水pH的酸为硫酸、硝酸、盐酸、磷酸或其他废弃酸类，碱为碱石灰Ca(OH)2)、烧碱(NaOH)、或其他形式的废碱。
如果处理对象为悬浮物或颗粒物浓度较高的废水时，需要进行常规的前处理(用酸或碱调节废水pH之前)，以去除油污、悬浮物或颗粒物。
当沉淀池出水中悬浮或漂浮物较多，其含量不能达到国家相关排放标准时，用常规方法(如砂滤等)将其去除。
所述天然泥炭土为泥炭土壤、泥煤、或或对重金属离子具有专一吸附或多种金属同时吸附特征的土壤。
采用本发明吸附剂处理不同类型重金属废水最佳pH范围是CdpH＝4-12，最佳pH为5-10，当然在pH＜5.0时，该吸附剂对重金属离子也有吸附作用；PbpH＝4-12，最佳pH＝6-10；处理重金属废水后，达到吸附容量的泥炭吸附剂经脱水干燥后可焚烧或填埋；或将达到吸附容量的泥炭吸附剂用1-20倍泥炭体积的0.05-5.0mol·L-1盐酸、硫酸或CaCl2溶液洗脱或浸泡，再生吸附剂并回收重金属；对吸附污泥的后续处理问题也可采用已有报道的对重金属有超富集、排异、耐受的植物(包括草本、木本植物或杂草、观赏花卉等)进行生物修复或生物固定。
本发明具有如下优点1.处理效果好。本发明泥炭吸附剂对重金属吸附的容量高，如对含Pb重金属废水的饱和吸附容量达到1000mg·L-1，对大多数重金属均有较强程度的吸附能力，而且饱和吸附容量较高；用该吸附剂吸附重金属时pH范围广泛，从1.0-12.0，对于大多数重金属废水来说，不需要通过调节pH额外添加酸或碱。
2.吸附剂廉价，重金属废水处理成本低。就吸附容量来说，本发明得到的泥炭吸附剂的吸附容量比活性炭或腐植酸树脂可能要低，但价格仅相当于这些吸附剂市场价格的1％-5％，且污泥吸附剂回流工艺保证吸附剂充分发挥作用，使得成本大大降低，此外本发明对设备和吸附条件要求不高，工艺过程简单，可实施产业化，具有广阔的市场前景。
3.原料来源广泛。我国东北地区，特别是吉林省和黑龙江的泥炭土资源丰富。据不完全统计，我国有泥炭矿床5700多处，泥炭资源量为47亿吨，矿床体积为13亿立方米。
4.对环境友好，后续处理的要求低，无二次污染。本发明泥炭吸附剂来自天然土壤，吸附过程中无外加物质，使其达到吸附容量后的后续处理非常简单，不像其他天然吸附剂使用后再填埋过程中容易造成二次污染，泥炭对重金属吸附能力很强，自然吸附解析过程漫长，受外界pH影响小，特别是弱酸性条件下如pH＝2-6，本发明吸附剂对重金属具有较强的吸附能力，被吸附的重金属从泥炭土中解析过程很困难，也就是说，在弱酸性环境重金属还能被很好的固定，不会发生因为二次溶出进而造成二次污染问题。达到饱和吸附容量后的泥炭污泥干燥后，是很好的燃料，含热量极高，进行焚烧发电是很好的选择。
5.应用范围广。本发明适合以下行业废水处理矿山开采工厂、冶炼工厂、金属设备加工厂、电镀工厂、制革厂等；对镉、铅、铜、锌、铬(三价和六价)、镍、汞、砷、金、银等重金属离子处理均有较好效果；对各种单一和混合类型重金属离子废水均有较强吸附作用。
图1为本发明连续式吸附反应工艺流程图；图2为本发明批续式吸附反应工艺流程图；图3为本发明吸附柱式反应工艺流程图；图4为连续式吸附反应工艺对不同浓度Pb废水处理效果；图5为泥炭吸附剂对重金属Cd2+离子吸附时间-吸附效果。
具体实施例方式
本发明在国外先进吸附剂研究的基础上，根据我国的实际国情和资源状况，以富含有机质的泥炭土为主原料，并设计了与改吸附剂相配套的使用工艺。本发明天然吸附剂对重金属吸附机理是天然泥炭土富含有机质、富含极性功能团，如有机酸、酮、酚和羟基。泥炭土具有很高阳离子交换和置换能力，天然泥炭吸附剂的吸附容量比现有报道的天然吸附物质的吸附容量有较大优势。从处理重金属废水的性价比来看，与人工合成的吸附剂相比经济性能优势明显，另外，用户使用设备简单，操作方便，维护和运行成本低，后续污泥处理简单。天然泥炭吸附剂价格低廉，使用后不需回收而可能成为今后比较有竞争力的一种处理方法。
针对目前重金属废水中多种重金属离子共存，成份复杂，离子浓度范围广的特点，本发明中制备的一种经济、高效、天然的重金属吸附剂相配套的处理工艺能对多种金属离子同时具有较强的吸附性能，很适合含有多种重金属离子废水的处理。由于吸附剂污泥回流能缩短水力停留时间，非常适合大量重金属废水处理，对大型工厂、车间、矿山废水处理相当好。处理工艺可以根据实际情况分为连续式、批续式和柱吸附3种类型；处理工艺简单，操作方便，工艺基建和运行维护成本低，具有很强的应用前景。
下面通过实施例对本发明进一步详细说明。
本发明以天然泥炭土作为吸附剂的原料。
泥炭土前处理天然泥炭土土样干燥，晒干或风干，粉碎成1-100目的颗粒备用；待处理污水的前处理用碱石灰(Ca(OH)2)、烧碱(NaOH)等碱调节pH至1-12，该吸附剂处理不同类型重金属废水最佳pH范围Cd5-12，最适pH为6-8，当然在pH＜5.0时，该吸附剂对重金属离子也有吸附作用；Pb4-12，最佳pH＝6-10。
实施例1 采用连续式吸附沉淀工艺处理含Cd重金属工业废水Cd初始浓度＝1.12mg·L-1具体操作如下(1)出厂重金属废水，用碱石灰调节pH至6，如果水中悬浮颗粒和漂浮物较多，需要沉淀或清除浮渣处理。
(2)如图1所示，向反应池1中投加吸附剂2.0kg吸附剂/1吨废水，在搅拌速度为30转/分钟的条件下，向反应池中注入重金属废水，废水流量(Q)为5m3/h，反应池体积(V)为10m3，平均吸附反应时间2.0h，平均吸附反应时间(t)由流量(Q)和吸附反应池体积(V)决定，t＝V/Q，通过流量控制阀调节进水流量及控制吸附反应时间。
(3)经吸附反应处理的废水进入沉淀池3，沉淀池3采用常规的斜板沉淀，泥炭吸附剂经斜板2沉淀在沉淀池3的底部，并经污泥泵4回流至反应池1，循环利用吸附剂，直至达到吸附剂的吸附容量，最后将其与水分离，脱水干燥后焚烧或填埋。
处理效果Cd出水浓度为0.065mg·L-1；回流污泥处理后Cd出水浓度为0.08mg·L-1(均低于国家对Cd重金属排放标准(＜0.1mg·L-1)实施例2 含Pb重金属废水，Pb初始浓度＝82.8mg·L-1，进水pH＝7.0，吸附剂投加量为0.5kg吸附剂/吨废水。
与实施例1不同的是吸附处理过程是采用多级变速搅拌方式在两个大小不等的反应池中进行，投加过量吸附剂，第一反应池体积为5m3，搅拌速度范围90转/分钟，快速搅拌；第二反应池体积为20m3，搅拌速度为10转/分钟；在沉淀池中实现吸附剂与水的固液分离，沉淀池采用斜板沉淀，污泥沉淀在沉淀池底，经污泥泵回流至吸附反应池，循环利用吸附剂，直至达到吸附剂的吸附容量。
处理效果Pb出水浓度为0.1437mg·L-1(低于国家对Pb重金属排放标准(＜1mg·L-1))实施例3 采用批续式吸附沉淀工艺处理含Pb重金属废水，Pb初始浓度＝2.07mg·L-1，进水pH＝5.5，吸附剂投加量1.0kg吸附剂/1吨废水。
吸附处理过程采用变速搅拌后沉淀方式，如图2所示，批续式吸附反应池5、6大小一致，待处理的重金属废水在预处理池7进行前处理后，泵入第一批续式反应池5，其搅拌速度变化范围及时间依次为140转/分钟，快速搅拌2min；搅拌速度40转/分钟，搅拌5min；搅拌速度10转/分钟，搅拌30min；最后静置沉淀2小时。在第一批续式反应池5静置沉淀过程中，向第二批续式反应池6内注废水，其搅拌速度变化范围及时间与第一批续式反应池5相同，沉淀于第一批续式反应池5底部的吸附剂由污泥泵回流至第一、第二批续式反应池5、6或贮泥池中，批续式反应池5和6交替进行吸附、沉淀反应，当吸附剂达到饱和吸附容量时，更换吸附剂。
处理效果Pb出水浓度为0.085mg·L-1(均低于国家对Pb重金属排放标准(＜1mg·L-1))实施例4 采用连续式吸附沉淀工艺处理含Pb重金属废水，Pb初始浓度＝20.7mg·L-1，进水pH＝7.0，投加量4.0kg吸附剂/吨废水。
与实施例1不同的是在吸附沉淀池吸附后期加入絮凝剂。在快速机械搅拌情况下，投加吸附剂，在搅拌反应池内搅拌速度范围80转/分钟，快速搅拌20min；投加无机絮凝剂聚合氯化铝(PAC)和非离子型聚丙烯酰胺(PAM)絮凝剂，PAC投加量为100g/吨污水，PAM投加量为2g/吨污水，PAM投加前用自来水配制成浓度为1mg/L的溶液，投加絮凝剂后搅拌速度为80转/分钟，搅拌5min；40转/分钟，10min；10转/分钟，20分钟。沉淀时间为30分钟。
处理效果Pb出水浓度为0.04mg·L-1(低于国家对Pb重金属排放标准(＜1mg·L-1)。
实施例5采用批续式吸附沉淀工艺，与实施例3不同的是处理废水对象为多种重金属混合废水含Cu、Pb重金属混合废水，Cu初始浓度＝64mg·L-1，Pb初始浓度＝41.7mg·L-1，进水pH＝7.0，投加量1.0kg吸附剂/吨废水。
处理效果Cu出水浓度为0.1mg·L-1，Pb出水浓度为0.102mg·L-1(低于国家重金属排放标准(＜1mg·L-1))实施例6采用批续式吸附沉淀工艺，与实施例5不同的是吸附污泥达到吸附容量后，进行污泥处理后回收重金属。
将实施例5沉淀后得到的吸附污泥收集，加10倍吸附污泥体积的0.5mol/L酸盐酸浸泡污泥60分钟，过滤后，将吸附剂回收，再次用于重金属废水吸附处理。
再生结果能使吸附剂的再生率达到90％以上，再生后吸附剂的饱和吸附容量能恢复至第一次的饱和吸附容量的95％.
实施例7采用吸附柱过滤工艺处理含Cd重金属废水，Cd初始浓度＝5.6mg·L-1。
如图3所示，吸附柱8的直径为20～50cm，高80～120cm，待处理的重金属废水在预处理池9进行前处理后，由流量控制泵10泵入吸附柱反应器的上端，吸附柱8填充吸附剂体积100L，通过控制流速50L/h，使废水在吸附柱中平均停留时间为2h。
处理结果出水中Cd浓度为0.065mg·L-1实施例8 采用吸附柱过滤工艺与实施例7不同的是吸附柱通过酸洗涤使吸附柱中的吸附剂再生，当实施例7中吸附剂达到吸附容量后，用500L 0.1mol/L硫酸洗涤吸附柱，洗涤后的吸附柱恢复了吸附能力，再生后的吸附剂吸附容量达到原来吸附剂的吸附容量90％。
实施例9 采用吸附柱过滤工艺处理含Cd重金属废水，Cd初始浓度＝22.4mg·L-1。
与实施例7不同的是吸附柱过滤工艺中采用3个吸附柱单元进行并行处理，第一吸附柱填充吸附剂体积50L，通过控制流速200L/h，使废水在第一吸附柱中平均停留时间为2h。第一吸附柱在运行72小时后不能达到出水要求(Cd出水浓度＞0.1mg·L-1)，但第一吸附柱中的吸附剂还没有达到饱和吸附容量，串联第二吸附柱，第二吸附柱和第一吸附柱相同，使出水达标，第二吸附柱运行200h时间后，第二吸附柱出水也不能达标，需进入第三吸附柱，由第三吸附柱进行吸附，直至出水达标。
比较例 天然泥炭吸附剂与常见廉价吸附剂的吸附容量比较见下表1。
表1天然泥炭吸附剂与常见廉价吸附剂的吸附容量比较(单位mg·g-1)
连续式吸附反应工艺对不同浓度Pb废水处理效果见图4。(本发明吸附剂投加量为200mg，重金属溶液体积为200ml，pH 5.5，采用连续式吸附反应工艺。)图4处理结果显示泥炭土对Pb离子有非常好的吸附效果，无论是低浓度(Pb＝0.207mg·L-1)还是高浓度(Pb＝414mg·L-1)均有很好的吸附效果，对Pb离子吸附效率高于99％，出水中Pb浓度低于0.3mg·L-1，远远低于Pb国家排放标准。
泥炭吸附剂对重金属Cd2+离子吸附时间-吸附效果见图5。(初始Cd2+浓度为22.4mg/L的重金属废水，泥炭土投加量为500mg，溶液体积为500ml，pH 5.5，采用批续式吸附反应工艺。)图5处理结果显示泥炭吸附剂对重金属废水的吸附作用主要发生吸附剂投加后比较短的时间内，吸附剂在污水中的停留吸附时间在2小时以内就可以很好的发挥吸附剂的吸附作用，更长的吸附反应时间对吸附效果没有明显的提高。
权利要求
1.一种用泥炭作吸附剂处理重金属工业废水的方法，其特征在于具体操作过程如下1)将天然泥炭土采用人工分检或水洗方法除去其中的漂浮物和颗粒物，干燥，碾磨成粒度为1-200目的泥炭吸附剂颗粒，备用；2)用酸或碱调节废水的pH至2.0-12.0，将其注入盛有过量泥炭吸附剂的反应池中进行吸附反应，然后，进行固液分离，除去工业废水中的重金属离子。
2.根据权利要求1所述用泥炭作吸附剂处理重金属工业废水的方法，其特征在于所述吸附反应是在搅拌条件下的连续式吸附反应，吸附反应在单一反应池中进行，其搅拌速度为10-140转/分钟，处理后的废水进入沉淀池，实现吸附剂与水的固液分离；或吸附反应在两个大小不等的反应池中进行，第一反应池的体积为1-10m3，搅拌速度为80-140转/分钟；第二反应池的体积为5-100m3，其搅拌速度为10-80转/分钟；废水由第一反应池进入第二反应池，处理后的废水由第二反应池进入沉淀池，实现吸附剂与水的固液分离。
3.根据权利要求1所述用泥炭作吸附剂处理重金属工业废水的方法，其特征在于所述吸附反应是在大小相等的两个反应池中交替进行的批续式吸附反应，第一批续式反应池(5)沉淀时，第二批续式反应池(6)进水进行吸附反应，第一批续式反应池(5)与第二批续式反应池(6)交替进行；反应池的搅拌速度先快后慢，其速率及搅拌时间依次为80-140转/分钟，搅拌1-30min，40-80转/分钟，搅拌5-60min；10-40转/分钟，搅拌5-360min，最后静置沉淀15分钟-12小时。
4.根据权利要求2或3所述用泥炭作吸附剂处理重金属工业废水的方法，其特征在于当所处理的废水中重金属浓度＜50mg·L-1时，加入泥炭吸附剂的量，应使所加吸附剂的饱和吸附量/所处理的废水中重金属离子容量＝1-20，同时可将沉淀的泥炭吸附剂由污泥泵回流至吸附反应池，循环利用，直至达到吸附剂的饱和吸附容量。
5.根据权利要求1所述用泥炭作吸附剂处理重金属工业废水的方法，其特征在于所述吸附反应是在泥炭吸附柱上进行的反应，进水流量控制在0.5-50倍泥炭吸附柱体积的污水量/小时，当吸附剂达到吸附容量后，更换吸附柱中吸附剂。
6.根据权利要求2、3或5所述用泥炭作吸附剂处理重金属工业废水的方法，其特征在于所述达到吸附容量的泥炭吸附剂经脱水干燥后焚烧或填埋；或达到吸附容量的泥炭吸附剂用1-20倍泥炭吸附剂体积的0.05-5.0mol·L-1盐酸、硫酸或CaCl2溶液洗脱或浸泡，使吸附剂再生并回收重金属。
7.根据权利要求1、2或3所述用泥炭作吸附剂处理重金属工业废水的方法，其特征在于所述泥炭吸附剂在沉淀过程中，加入絮凝剂，使泥炭吸附剂快速沉降。
全文摘要
本发明涉及重金属废水处理，具体地说是一种用泥炭作吸附剂处理重金属工业废水的方法，采用经过干燥、粉碎处理的泥炭土作吸附剂，将废水注入盛有过量泥炭吸附剂的反应池中进行吸附反应，除去工业废水中的重金属离子；本发明采用的处理工艺有连续式，批续式(间歇式)和柱吸附；采用连续式吸附沉淀和批续式吸附沉淀处理大量的低浓度重金属废水时，吸附反应后将沉淀的泥炭吸附剂回流至吸附反应池，循环利用吸附剂，直至达到吸附剂的吸附容量。本发明所用吸附剂——泥炭廉价、来源广泛，制备过程简单，配套工艺稳定可靠，适用不同类型的重金属废水处理，能在单位时间内显著提高重金属废水的处理量，具有高效、适用性广、无二次污染、对环境友好等特点。
文档编号C02F1/62GK1772635SQ200410087509
公开日2006年5月17日 申请日期2004年11月10日 优先权日2004年11月10日
发明者张凯松, 周启星 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所