本发明涉及一种废水处理方法，特别涉及一种重金属废水的处理方法。
背景技术：
重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含铬(cr)、镍(ni)、钴(co)、汞(hg)、镉(cd)、铅(pb)、砷(as)、铜(cu)、锌(zn)等重金属离子的废水。重金属在食物链中的过量富集会对自然环境和人体健康造成很大的危害。有效处理水体中过量的重金属，能够有效降低食物链中各种动植物体内重金属的含量，从而减轻对人类的危害。为此，人们通过实践，提出了一些治理重金属废水的方法，目前已开发应用的重金属废水处理方法主要有沉淀法、物理化学法和生物化学法等。废水中的重金属是上述各种方法不能分解破坏的，而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。例如，经化学沉淀处理后，废水中的重金属从溶解的离子状态转变成难溶性化合物而沉淀下来，从水中转移到污泥中；经离子交换处理后，废水中的金属离子转移到离子交换树脂上；经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。总之，重金属废水经上述方法处理后主要形成两种产物，一是未彻底脱除干净重金属的处理水，二是无有效方法处理的含有重金属的浓缩产物。
上述方法都有各自的优缺点，不过都存在共同的缺点，即都采用残生污染转移的方法，易造成二次污染，且对于大流域、低浓度的有害重金属污染难以处理。很多时候，单一的方法往往很难取得较好的效果，同时使用两种或者多种方法则可以更好更快地达到治理重金属废水的目的。所以，在重金属废水处理领域，各种处理方法的复合应用也是研究的热点和方向，资源化处理的研究也是一个新的方向。
技术实现要素：
本发明的目的是克服上述不足而提供一种资源化处理重金属废水的方法，该方法不仅能实现重金属充分解毒避免二次污染，还可以综合利用一些弃渣等其他废弃物，并能生产出可用的淡水和黑色釉料，实现资源充分利用。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种资源化处理重金属废水的方法，包括步骤如下：
(1)将重金属废水输送到太阳能集热系统中加热到80-100℃，加热后的废水送至抽真空的扩容器或闪蒸室中，通过一级闪蒸或多级闪蒸产生分离开的水蒸汽和剩余废水，将水蒸汽冷却凝结为液态淡水流入收集器中；
(2)将闪蒸分离的剩余废水重复步骤(1)的过程多次，得到高浓度的重金属废水；
(3)取还原剂、提钒尾渣和硅酸盐矿物原料混合后，干磨细碎，然后加入高浓度的重金属废水搅拌并加工成短条状或细球状泥料素坯，经高温烧制生成纯黑色瓷球或瓷条，将上述黑色瓷球或瓷条破碎，再将破碎后的原料加入球磨机中干磨，过筛后，得到黑瓷粉料，然后将黑瓷粉料与添加剂混合再倒入釉料池中加水即可配制成黑色釉料。
步骤(2)所述的重复次数为2-3次，高浓度的重金属废水中重金属的质量浓度可达到10％-50％。
步骤(3)所述的硅酸盐矿物原料、提钒尾渣、还原剂、高浓度的重金属废水的重量比为10-50：40-80：5-10：30-40。所述的还原剂包括煤渣、煤炭、焦炭、粉煤灰、煤矸石中的一种或几种。所述的硅酸盐矿物原料是由长石、云母、橄榄石、石榴子石、红柱石、绿帘石、辉石、角闪石、硅灰石、滑石、高岭石、蒙脱石、绿泥石、蛇纹石等矿物中的一种或多种加工而成的粘土原料，例如石英、长石、云母、高岭土、膨润土、活性白土等原料。提钒尾渣是一种黑色粉末状废渣，该废渣中包含总质量含量超过80％的大量黑色金属氧化物，具有很强的黑色着色作用和优良的成瓷性能。所述的高温烧制温度为1000℃-1200℃。
步骤(3)所述的添加剂为选自普通粘土、瓷土、陶土、水玻璃、羧甲基纤维素、淀粉或粘结剂中的一种或几种。所述的黑瓷粉料与添加剂、水的重量比为3～5：2～3：3～4。上述的太阳能集热系统，可以是黑瓷太阳板集热系统、真空玻璃管集热系统、铜铝复合平板集热系统以及具有辅助加热系统的各种太阳能集热系统，由于重金属废水中含有对金属材料具有腐蚀性的物质，优先选用抗腐蚀的黑瓷太阳板集热系统。
通过处理得到大量的淡水，淡水可作为净水资源直接或间接为生活利用。经1000℃-1200℃高温烧制后，重金属废水中的重金属被还原剂和氧化剂(氧气)经过氧化还原反应解毒为金属氧化物，并被提钒尾渣和硅酸盐矿物原料烧制反应成瓷，并固化在玻璃相中，形成结构稳定的纯黑色瓷球或瓷条，实现重金属完全解毒。传统黑色釉料主要是由过渡金属元素如co、ni、cr、mn、v、ti、fe等的氧化物搭配烧制而成，而重金属废水中由于含有铬(cr)、镍(ni)、钴(co)、汞(hg)、镉(cd)、铅(pb)、砷(as)、铜(cu)、锌(zn)等重金属，将高度浓缩的重金属废水、提钒尾渣、还原剂、硅酸盐矿物等原料混合一起烧制后也能制得具有相同功能的黑色釉料。本发明制得的黑色釉料可用于太阳能集热板的阳光吸收层、远红外辐射体的表面涂层、普通陶瓷制品的黑釉面层，以及建筑装饰板的黑色涂层等。
本发明不仅可以实现重金属的完全解毒，避免二次污染，还能充分利用提钒尾渣等废弃资源来减少环境污染、资源浪费，制得了纯净的淡水和可用的黑色釉料，实现资源的综合利用，同时解决了传统黑色釉料生产成本高、生产过程复杂的问题。
附图说明
图1为本发明方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
一种资源化处理重金属废水的方法，步骤如下：
将矿冶企业生产排出的重金属废水输送到黑瓷太阳板集热系统中，加热到90℃，将加热到90℃的重金属废水输送到闪蒸室中，通过多级闪蒸产生分离开的水蒸汽和剩余的重金属废水，然后将水蒸汽降温、冷却、凝结为液态淡水流入淡水池中，将剩余的重金属废水重复前述过程2次最终得到大量可利用的淡水和含30-40wt％重金属的高浓度废水。
将煤渣、提钒尾渣和高岭土等原料按照重量份比煤渣10份、提钒尾渣50份和高岭土40份的比例加入到球磨机中混合干磨至100目，得到混合干细粉料，再将得到的含30-40wt％重金属的高浓度废水35重量份加入到混合干细粉料中搅拌均匀，经造粒机制成粒状泥球素坯，经1180℃的高温烧制后得到纯黑色瓷球。
将得到的纯黑色瓷球加入到破碎机中破碎，再将破碎后的原料加入球磨机中干磨，过200目筛后，得到黑瓷粉料，然后将黑瓷粉料、普通粘土和水按照4:3:3的重量比例倒入釉料池中配制成黑色釉料。
将制得的黑色釉料喷涂在陶瓷太阳能集热板素坯的上表面经高温烧制后能成为着色均匀抗腐蚀老化的黑瓷阳光吸收层。
实施例2
一种资源化处理重金属废水的方法，步骤如下：
将机械制造企业生产排出的重金属废水输送到黑瓷太阳板集热系统中，加热到100℃，将加热到100℃的重金属废水输送到闪蒸室中，通过多级闪蒸产生分离开的水蒸汽和剩余的重金属废水，然后将水蒸汽降温、冷却、凝结为液态淡水流入淡水池中，将剩余的重金属废水重复前述过程2次，最终得到大量可利用的淡水和含40-50wt％重金属的高浓度废水。
将原料按照重量份比煤矸石8份、提钒尾渣60份和膨润土30份的比例加入到球磨机中混合干磨至100目，得到混合干细粉料，再将得到的含40-50wt％重金属的高浓度废水30重量份加入到混合干细粉料中搅拌均匀，经造粒机制成粒状泥球素坯，经1150℃的高温烧制后得到纯黑色瓷球。
将得到的纯黑色瓷球加入到破碎机中破碎，再将破碎后的原料加入球磨机中干磨，过200目筛后，得到黑瓷粉料，然后将黑瓷粉料、瓷土和水按照3:3:4的比例倒入釉料池中配制成黑色釉料。
将制得的黑色釉料喷涂在陶瓷砖素坯的上表面经高温烧制后能成为着色均匀光滑黑亮的黑瓷釉面层。
实施例3
一种资源化处理重金属废水的方法，步骤如下：
将化工企业生产排出的重金属废水输送到黑瓷太阳板集热系统中，加热到80℃，将加热到80℃的重金属废水输送到闪蒸室中，通过多级闪蒸产生分离开的水蒸汽和剩余的重金属废水，然后将水蒸汽降温、冷却、凝结为液态淡水流入淡水池中，将剩余的重金属废水重复前述过程3次，最终得到大量可利用的淡水和含20-30wt％重金属的高浓度废水。
将原料按照重量份比粉煤灰5份、提钒尾渣70份和白土20份的比例加入到球磨机中混合干磨至100目，得到混合干细粉料，再将得到的含20-30wt％重金属的高浓度废水40重量份加入到混合干细粉料中搅拌均匀，经造粒机制成粒状泥球素坯，经1100℃的高温烧制后得到纯黑色瓷球。
将得到的纯黑色瓷球加入到破碎机中破碎，再将破碎后的原料加入球磨机中干磨，过200目筛后，得到黑瓷粉料，然后将黑瓷粉料、陶土和水按照5:2:3的比例倒入釉料池中配制成黑色釉料。
将制得的黑色釉料喷涂在陶瓷远红外辐射板素坯的上表面经高温烧制后能成为着色均匀辐射率高的黑瓷远红外辐射涂层。
以上是结合具体实施例对本发明的详细介绍，本发明的保护范围不限于此。