专利名称：一种处理重金属废水的方法
技术领域：
本发明涉及对重金属废水的处理。
背景技术：
重金属(汞、镉、铅、铬等)废水，在浓度极低的情况下也仍有较强的毒性，因此，有 效地去除废水中重金属就成为环保的需要；又由于重金属比较昂贵，在消除污染的同时，还 要考虑到重金属的回收和资源化再利用的问题。
目前，重金属废水的处理和资源化利用方法很多，它们各有优缺点，硫化法就是其中之 一。现有硫化法的不足在于在处理时容易受pH值的影响而产生硫化氢，造成二次污染； 在重金属回收方面，其重金属硫化物沉淀颗粒也较小，不利于回收。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种成本低廉、无二次污染、且有利于资源化利用的 处理重金属废水的方法。
解决所述技术问题的方案是这样一种处理重金属废水的方法，它包括如下步骤
(1) 收集氯代有机废水、并检测其氯离子摩尔浓度，调节到0.05 mol/L 0. 15 mol/L;
(2) 用浓度为0. 9mol/L多硫代碳酸盐溶液与氯代有机废水充分混合，调节pH值到10 11，其中，多硫代碳酸盐溶液与氯代有机废水的容积比为2 : 1;
(3) 在微波作用下搅拌30 60min，其中，微波频率为2000 2800MHz，微波功率为600 IOOOW，反应温度为60 100。C;
(4) 得多硫代有机物，沉淀、过滤取出，并把其作为处理重金属废水的沉淀剂备用；
(5) 往重金属废水中添加多硫代有机物，混合均匀，静置后取出含重金属的絮状沉淀。 其中，多硫代有机物与重金属废水的重量百分比，根据重金属废水中所含残留重金属的重量百分比在1. 0% 2. 0%之间选择。
从方案中可以看出，本发明与现有技术相比较有如下优点
1、 由于采用氯代有机废水作原料来制备处理重金属废水的沉淀剂的，所以，既对氯代 有机废水进行了无害化处理，又使其得到了充分利用，不但成本低廉，而且有以废治废、变 废为宝的效果；
2、 由于是用多硫代有机物作为处理重金属废水的沉淀剂，所以，不但避免了因硫化氢 的产生所造成的二次污染，而且操作简单；
3、 由于含重金属的絮状沉淀的溶度积较小且颗粒较大，所以经处理后的重金属废水不 仅很容易达到国家的排放标准，同时，能够快速沉降以提高处理效率，也利于重金属的回收。
具体实施例方式
一种处理重金属废水的方法。该处理方法包括如下步骤
(1) 收集氯代有机废水、并检测其氯离子摩尔浓度，调节到0.05 mol/L 0. 15 mol/L;
(2) 用浓度为0. 9mol/L多硫代碳酸盐溶液与氯代有机废水充分混合，调节pH值到10 11，其中，多硫代碳酸盐溶液与氯代有机废水的容积比为2 : 1;
(3) 在微波作用下搅拌30 60min，其中，微波频率为2000 2800MHz，微波功率为600 IOOOW，反应温度为60 10(TC;
(4) 得多硫代有机物，沉淀、过滤取出，并把其作为处理重金属废水的沉淀剂备用；
(5) 往重金属废水中添加多硫代有机物，混合均匀，静置后取出含重金属的絮状沉淀。 其中，多硫代有机物与重金属废水的重量百分比，根据重金属废水中所含残留重金属的重量 百分比在1.0% 2.0%之间选择(本领域技术人员清楚，应当以能够使重金属沉淀完全为 度)。重金属废水中，所残留重金属为汞(Hg)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、镍(Ni)、 铬(Cr)、镉(Cd)、钴(Co)等中一种或多种。
进一步讲，在步骤(l)中收集的氯代有机废水，是含氯代垸烃、氯代烯烃和氯代芳香烃中 的一种、两种或多种的废水。
更进一步讲，在步骤(l)中，其氯代有机废水调节后的浓度为0.125 mol/L。再进一步讲，步骤(2)中的多硫代碳酸盐是三硫代碳酸盐、或五硫代碳酸盐。本领域的技 术人员十分清楚，在选用多硫代碳酸盐时，肯定是要选择可溶性的，例如三硫代碳酸钠
(Na2CS3)、五硫代碳酸钠(Na2CS5)等。
为利于本领域技术人员更好地理解本发明，把本发明的实验验证过程与结果披露如下-验证例1
制备多硫代有机物
(1) 收集重庆某企业氯代有机废水(主要含有不饱和氯代烯烃如二氯丁烯、三氯丁烯、
二氯丁二烯等)，采样分析后把其浓度调节到0. 05mol/L;
(2) 将浓度为0.9mol/L的三硫代碳酸钠溶液，按照2 : 1的容积比与氯代有机废水充分 混合，调节pH值到10 11;
(3) 在微波作用下搅拌60min，其中，微波频率为2000MHz，微波功率为600W，反应温度 为6(TC;
(4) 得多硫代有机物，沉淀、过滤取出，并作为处理重金属废水的沉淀剂备用。 处理重金属废水
(5) 本例重金属废水是，残留重金属含量为Mn: 309.5、 Cu: 88.4、 Zn: 75.4、 Ni: 45.4 (mg/L)的工业废水。按照与该工业废水1.0%的重量百分比，把步骤(4)合成的多硫代有机 物添加进去，混合均匀，静置后取出含其中的絮状沉淀。
检测经处理的工业废水，其中残留重金属的含量为Mn: 0.98、 Cu: 0.45、 Zn: 0.74、 Ni: 0.31 (mg/L)，达到国家的排放标准。 验证例二
(1) 对重庆某企业氯代有机废水(主要含有多氯代烷烃如四氯丁烷、五氯丁垸等)进行采 样分析后把其浓度调节到0. 075mol/L;
(2) 将浓度为0. 9mol/L的三硫代碳酸钠溶液，按照2 : 1的容积比与氯代有机废水充分 混合，调节pH值到10 ll;
(3) 在微波作用下搅拌55min，其中，微波频率为2200MHz，微波功率为700W，反应温度 为70°C;
5(4) 得多硫代有机物，沉淀、过滤取出，并作为处理重金属废水的沉淀剂备用。 处理重金属废水
(5) 本例重金属废水是，残留重金属含量为Mn: 208.4、 Cr: 112.5、 Zn: 92.5、 Co: 37.3 (mg/L)的工业废水。按照与该工业废水1.2%的重量百分比，把步骤(4)合成的多硫代有机
物添加进去，混合均勾，静置后取出含其中的絮状沉淀。
检测经处理的工业废水，其中残留重金属的含量为Mn: 0.55、 Cr: 0.055、 Zn: 0.28、 Co: 0.27 (mg/L)，达到国家的排放标准。
验证例三
(1) 对重庆某企业的氯代有机废水(主要含有氯代芳烃如二氯苯、三氯苯、氯甲苯及其 主要衍生物硝基氯化苯等)进行采样分析后把其浓度调节到0. lmol/L;
(2) 将浓度为0. 9mol/L的三硫代碳酸钠溶液，按照2 : 1的容积比与氯代有机废水充分 混合，调节pH值到10 ll;
(3) 在微波作用下搅拌50rain，其中，微波频率为2400MHz，微波功率为800W，反应温度 为80°C;
(4) 得多硫代有机物，沉淀、过滤取出，并作为处理重金属废水的沉淀剂备用。
处理重金属废水
(5) 本例重金属废水是，残留重金属含量为Cu: 312.5、 Cr: 104.6、 Mn: 77.3、 Cd: 49.5 (mg/L)的工业废水。按照与该工业废水1.5%的重量百分比，把步骤(4)合成的多硫代有机
物添加进去，混合均匀，静置后取出含其中的絮状沉淀。
检测经处理的工业废水，其中残留重金属的含量为Cu: 0.35、 Cr: 0.23、 Mn: 0.793、 Cd: 0.059 (mg/L)，达到国家的排放标准。
验证例四
(1) 对重庆某企业的氯代有机废水(主要含有氯代芳烃如二氯苯、三氯苯、氯甲苯及其 主要衍生物硝基氯化苯等)进行采样分析后把其浓度调节到0. 125mol/L;
(2) 将浓度为0. 9mol/L的五硫代碳酸钠溶液，按照2 : 1的容积比与氯代有机废水充分 混合，调节pH值到10 11;
6(3) 在微波作用下搅拌45min，其中，微波频率为2600MHz，微波功率为900W,反应温度 为90°C;
(4) 得多硫代有机物，沉淀、过滤取出，并作为处理重金属废水的沉淀剂备用。 处理重金属废水
(5) 本例重金属废水是，残留重金属含量为Cr: 332.5、 Cu: 114.6、 Mn: 87.3、 Ni: 38.5 (mg/L)的工业废水。按照与该工业废水1.7%的重量百分比，把步骤(4)合成的多硫代有机
物添加进去，混合均匀，静置后取出含其中的絮状沉淀。
检测经处理的工业废水，其中残留重金属的含量为Cr: 0.236、 Cu: 0.46、 Mm 0.15、 Ni: 0.21 (mg/L)，达到国家的排放标准。
验证例五
(1) 对重庆某企业的氯代有机废水(主要含有氯代芳烃如二氯苯、三氯苯、氯甲苯及其 主要衍生物硝基氯化苯等)进行采样分析后把其浓度调节到0. 15mol/L;
(2) 将浓度为0. 9mol/L的五硫代碳酸钠溶液，按照2 : 1的容积比与氯代有机废水充分 混合，调节pH值到10 11;
(3) 在微波作用下搅拌30min，其中，微波频率为2800MHz，微波功率为1000W,反应温 度为100。C;
(4) 得多硫代有机物，沉淀、过滤取出，并作为处理重金属废水的沉淀剂备用。 处理重金属废水-
(5) 本例重金属废水是，残留重金属含量为Mn: 232.6、 Zn: 134.8、 Cu: 98.6、 Hg: 3.5 (mg/L)的工业废水。按照与该工业废水2.0%的重量百分比，把步骤(4)合成的多硫代有机
物添加进去，混合均匀，静置后取出含其中的絮状沉淀。
检测经处理的工业废水，其中残留重金属的含量为Mn: 0.64、 Zn: 0.15、 Cu: 0.45、 Hg: 0.0009 (mg/L)，达到国家的排放标准。
权利要求
1、一种处理重金属废水的方法，其特征在于该处理方法包括如下步骤(1)收集氯代有机废水、并检测其氯离子摩尔浓度，调节到0.05mol/L～0.15mol/L；(2)用浓度为0. 9mol/L多硫代碳酸盐溶液与氯代有机废水充分混合，调节pH值到10～11，其中，多硫代碳酸盐溶液与氯代有机废水的容积比为2∶1；(3)在微波作用下搅拌30～60min，其中，微波频率为2000～2800MHz，微波功率为600～1000W，反应温度为60～100℃；(4)得多硫代有机物，沉淀、过滤取出，并把其作为处理重金属废水的沉淀剂备用；(5)往重金属废水中添加多硫代有机物，混合均匀，静置后取出含重金属的絮状沉淀；其中，多硫代有机物与重金属废水的重量百分比，根据重金属废水中所含残留重金属的重量百分比在1.0％～2.0％之间选择。
2、 根据权利要求1所述处理重金属废水的方法，其特征在于在步骤(l)中收集的所述 氯代有机废水，是含氯代烷烃、氯代烯烃和氯代芳香烃中的一种、两种或多种的废水。
3、 根据权利要求1或2所述处理重金属废水的方法，其特征在于在步骤(l)中，所述 氯代有机废水调节后的浓度为0. 125mol/L。
4、 根据权利要求1或2所述处理重金属废水的方法，其特征在于在步骤(2)中所述的 多硫代碳酸盐是三硫代碳酸盐或五硫代碳酸盐。
5、 根据权利要求3所述处理重金属废水的方法，其特征在于在步骤(2)中所述的多硫 代碳酸盐是三硫代碳酸盐或五硫代碳酸盐。
全文摘要
一种处理重金属废水的方法。它包括两个主要过程首先，收集利用氯代有机废水，把它和多硫代碳酸盐溶液按照1∶2重量百分比充分混合，并调节pH值为10～11；在微波作用下充分搅拌，以合成出多硫代有机物。然后，再把该多硫代有机物作为沉淀剂，按照1.0％～2.0％的重量百分比，均匀混合进待处理的重金属废水中，以得到含重金属的絮状沉淀。本发明不会带来二次污染，操作简单、处理效率高，不但具有以废治废、成本低廉的优点，而旦也利于重金属的回收。
文档编号C02F9/08GK101486520SQ200910103268
公开日2009年7月22日 申请日期2009年2月26日 优先权日2009年2月26日
发明者刘仁龙, 刘作华, 左赵宏, 军 杜, 胡静霞, 陶长元 申请人:重庆大学