专利名称：一种含铅废水的处理方法
技术领域：
本发明是一种含铅废水的处理方法，涉及蓄电池生产、选矿、石油加工、铅冶炼、废铅酸蓄电池回收利用等行业废水中铅的去除，属于环境保护中废水处理领域。
背景技术：
铅是自然界分布很广的元素，也是工业中常使用的元素之一，在自然界中多以硫化物形式存在，仅少量为金属状态，并常与锌、铜等元素共存。铅及其化合物是一种不可降解的环境污染物，可通过废水、废气、废渣大量流入环境，通过食物链、土壤、水与空气直接或间接地进入人体，损害造血系统，引起贫血、神经系统末稍神经炎，还可随血液流入脑组织，损害小脑和大脑皮质细胞，干扰新陈代谢活动，引起脑损伤，而且铅毒性持久，半衰期长达10年，不易被人体排出，任何程度的铅污染都会对人体健康产生不利影响。废水中的总铅为第一类污染物，含铅废水如需排放，总铅在车间排放口必须达到第一类污染物最高允许浓度排放标准。目前，处理废水中重金属铅离子，工业上一般采用化学沉淀法、离子交换法、电解法。另外，液膜法和生物吸附法是新兴的含铅废水的处理方法，目前处于研究阶段，是今后的发展方向。化学沉淀法设备简单、操作方便、处理效果好，目前，对高浓度、大流量的含铅废水的处理应用较普遍，但费用高、处理量小、选择性差、污泥量大、污泥不易处理、易造成二次污染。离子交换法具有占地面积小、管理方便、铅离子脱除率高，而且处理得当可使再生液作为资源回收，不会对环境造成二次污染，但是一次性投资大，运行费用高，树脂易受污染或氧化失效，再生频繁，再生问题也存在一定的困难。电解法工艺成熟，具有去除率高， 无二次污染，所沉淀的重金属可回收利用，对废水水质变化适应性较强，反应时间短，但处理大量废水时能耗大，电极金属耗量大，不适合高浓度废水。液膜法净化了水质，又富集回收了重金属，起到双重功效，但由于液膜技术难度大，用于制备乳化剂液膜的表面活性剂品种少、性能差、破乳技术不过关等，阻碍了该法的工业化。生物吸附法不使用化学药剂，污泥量极少，无二次污染、排放水可回用，菌泥中金属可回收且菌泥可用作肥料，微生物对铅离子在低浓度下处理效果好，但易受PH值、温度、金属离子浓度、生物膜的培养条件、共存重金属离子等较多因素影响。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供了一种含铅废水的处理方法。本发明含铅废水的处理方法具有快速、高效、节能、无相变，净化了水质，又富集回收了重金属离子，设备简单、操作方便、铅去除率可达99. 9%以上，在重金属废水处理领域将有空前的应用前景。本发明采用的技术方案依次包括如下步骤
(1)将体积比为3% 5%的膜表面活性剂及体积比为4% 10%的流动载体，分别加入到体积比为85% 93%的膜溶剂中，并低速搅拌10 15min，制得膜相；(2)将与膜相等体积的内水相药剂缓慢加入到膜相中，高速搅拌10 30min，制得油包水型的乳状液；
(3)将上述制得的乳状液加入到铅浓度在10 1000mg/L的废水中，加入的乳状液与废水的质量比为1 20 1 5000，外水相pH为3. 0 5. 5，以500r/min 3000r/min的速度搅拌30 60min，静置分层，分层后得到的乳液经高压电场破乳，分离出油相及内水相，内水相用于铅的回收利用，油相可用于重新制乳，出水即可达到国家一级排放标准。所述的膜表面活性剂为span 80、LMS-2、上胺205 (N205，双丁二酰亚胺)中的一种或两种。所述的流动载体为双硫腙、P507 (2-乙基己基膦酸单2 —乙基已基酯)、TBP (磷酸三丁酯)、十二烷基苯磺酰胺喹啉中的一种或两种。所述的膜溶剂为煤油、二甲苯、正庚烷中的一种或两种。所述的内水相药剂为柠檬酸、硫酸、硫脲、乙二胺四乙酸(EDTA)中的一种或两种。本发明铅离子的传输机理是
(1)铅离子与载体在外相与膜相的界面发生反应 Pb2+ + 2H2A2 — PbA2 · 2HA + 2H +
(2)PbA2 ·2ΗΑ扩散到膜相内界释放出铅离子 PbA2 · 2ΗΑ + 2H + — Pb2+ + 2Η2Α2
其中=H2A2——载体
(3)内水相药剂对铅离子迁移富集的促进作用
一方面内水相药剂与膜相内界释放的铅离子反应，生成更加稳定的络合物，从而更有利于铅离子的迁移富集，另一方面内水相药剂为膜内反应提供了氢离子，创造了膜内的酸性环境，有利于铅离子在膜内的释放。
具体实施例方式本发明采用的技术方案是依次包括如下步骤
(1)将体积比为3% 5%的膜表面活性剂及体积比为4% 10%的流动载体，分别加入到体积比为85% 93%的膜溶剂中，并低速搅拌10 15min，制得膜相；
(2)将与膜相等体积的内水相药剂缓慢加入到膜相中，高速搅拌10 30min，制得油包水型的乳状液；
(3)将上述制得的乳状液加入到铅浓度在10 1000mg/L的废水中，加入的乳状液与废水的质量比为1 20 1 5000，外水相pH为3. 0 5. 5，以500r/min 3000r/min的速度搅拌30 60min，静置分层，分层后得到的乳液经高压电场破乳，分离出油相及内水相，内水相用于铅的回收利用，油相用于重新制乳。所述的膜表面活性剂为span 80、LMS-2、上胺205 (N205，双丁二酰亚胺)中的一种或两种。所述的流动载体为双硫腙、P507 (2-乙基己基膦酸单2 —乙基已基酯)、TBP (磷酸三丁酯)、十二烷基苯磺酰胺喹啉中的一种或两种。所述的膜溶剂为煤油、二甲苯、正庚烷中的一种或两种。所述的内水相药剂为柠檬酸、硫酸、硫脲、乙二胺四乙酸(EDTA)中的一种或两种。
实例1
将体积比为4%的LMS-2及体积比为5%的P507，分别加入到体积比为91 %的煤油中， 并以150r/min的速度搅拌lOmin，制得膜相；将与膜相等体积，浓度为lmg/L的柠檬酸溶液缓慢加入到膜相中，以500r/min的速度搅拌20min，制得油包水型的乳状液；将上述制得的乳状液加入到铅浓度在25mg/L的废水中，乳液投加量为10mg/L，废水pH=5. 5，以lOOOr/min 的速度搅拌30min，静置分层，分层后得到的乳液经高压电场破乳，所排废水铅离子浓度降到了 0. Olmg/L，铅去除率达到了 99. 96%。实例2
将体积比为4%的span 80及体积比为5%的TBP，分别加入到体积比为91%的正庚烷中，并以lOOr/min的速度搅拌lOmin，制得膜相；将与膜相等体积，浓度为lmg/L的柠檬酸溶液缓慢加入到膜相中，以600r/min的速度搅拌20min，制得油包水型的乳状液；将上述制得的乳状液加入到铅浓度在200mg/L的废水中，乳液投加量为10mg/L，废水pH=5. 5，以 1000r/min的速度搅拌40min，静置分层，分层后得到的乳液经高压电场破乳，所排废水铅离子浓度降到了 0. 02mg/L，铅去除率达到了 99. 99%。实例3
将体积比为4%的span 80及体积比为6 %的双硫腙，分别加入到体积比为90 %的煤油中，并以130r/min的速度搅拌lOmin，制得膜相；将与膜相等体积，浓度为lmg/L的硫酸溶液缓慢加入到膜相中，以650r/min的速度搅拌20min，制得油包水型的乳状液；将上述制得的乳状液加入到铅浓度在500mg/L的废水中，乳液投加量为18mg/L，废水pH=5. 0，以1200r/ min的速度搅拌40min，静置分层，分层后得到的乳液经高压电场破乳，所排废水铅离子浓度降到了 0. 08mg/L，铅去除率达到了 99. 98%。实例 4
将体积比为3%的上胺205及体积比为6%的双硫腙，分别加入到体积比为91%的二甲苯中，并以200r/min的速度搅拌20min，制得膜相；将与膜相等体积，浓度为lmg/L的硫酸溶液缓慢加入到膜相中，以650r/min的速度搅拌20min，制得油包水型的乳状液；将上述制得的乳状液加入到铅浓度在980mg/L的废水中，乳液投加量为25mg/L，废水pH=5. 0，以 1500r/min的速度搅拌50min，静置分层，分层后得到的乳液经高压电场破乳，所排废水铅离子浓度降到了 0. 66mg/L，铅去除率达到了 99. 93%。
权利要求
1.一种含铅废水的处理方法，其特征是依次包括以下步骤(1)将体积比为3% 5%的膜表面活性剂及体积比为4% 10%的流动载体，分别加入到体积比为85% 93%的膜溶剂中，并低速搅拌10 15min，制得膜相；(2)将与膜相等体积的内水相药剂缓慢加入到膜相中，高速搅拌10 30min，制得油包水型的乳状液；(3)将上述制得的乳状液加入到铅浓度在10 1000mg/L的废水中，加入的乳状液与废水的质量比为1 20 1 5000，外水相pH为3. 0 5. 5，以500r/min 7000r/min的速度搅拌30 60min，静置分层，分层后得到的乳液经高压电场破乳，分离出油相及内水相。
2.根据权利要求1所述的一种含铅废水的处理方法，其特征在于所述的膜表面活性剂为span 80、LMS-2、上胺205 (N205，双丁二酰亚胺)中的一种或两种，流动载体为双硫腙、P507(2-乙基己基膦酸单2 —乙基已基酯)、TBP (磷酸三丁酯)、十二烷基苯磺酰胺喹啉中的一种或两种，膜溶剂为煤油、二甲苯、正庚烷中的一种或两种，内水相药剂为柠檬酸、硫酸、硫脲、乙二胺四乙酸(EDTA)中的一种或两种。
全文摘要
本发明公开了一种含铅废水的处理方法，其处理方法依次包括以下步骤(1)将体积比为3％～5％的膜表面活性剂及体积比为4％～10％的流动载体，分别加入到体积比为85％～93％的膜溶剂中，并低速搅拌10～15min，制得膜相；(2)将与膜相等体积的内水相药剂缓慢加入到膜相中，高速搅拌10～30min，制得油包水型的乳状液；(3)将上述制得的乳状液加入到铅浓度在10～1000mg/L的废水中，外水相pH为3.0～5.5，高速搅拌30～60min后,静置分层，分层后得到的乳液经高压电场破乳，分离出油相及内水相，出水即可达到国家排放标准。本发明含铅废水的处理方法具有快速、高效、节能、无相变，净化了水质，又富集回收了重金属离子，设备简单、操作方便、铅去除率可达99.9％以上，在重金属废水处理领域将有空前的应用前景。
文档编号C02F1/62GK102476853SQ20111032075
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月20日 优先权日2011年10月20日
发明者金利军, 雷思宇, 雷春生 申请人:常州亚环环保科技有限公司