一种连续处理重金属液体的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于含重金属液体处理技术领域，特别是涉及一种连续处理重金属液体的方法。
【背景技术】
[0002]社会的进步和生产力的提高在加速工业化发展的同时，也导致了工业排污量急剧增加，大量重金属污染物排到了环境中，对生态环境造成了严重的危害。重金属能在环境中积累，并且无法被微生物降解，不论用何种方法处理，只能转移重金属离子的存在位置或改变其物理、化学形态，而不能将重金属离子分解破坏。因此，重金属离子在环境中是一种永久性的污染物，而且其中大部分是致癌、致畸、致突变的剧毒物质，其中铅、铬、镉、铜、锰、汞等重金属的污染最为严重。重金属离子主要随液体排出，可以长期停留并积累在环境中，造成生态系统的恶化，并通过食物链逐级富集，最终进入人体，主要表现为富集在人体某些器官内形成慢性中毒，危害人体健康。
[0003]目前处理含重金属液体的方法主要有:化学沉淀，氧化还原处理法，电解法，溶剂萃取法，膜分离技术，离子交换法和生物处理技术。但这些方法各自存在着一定的技术缺点，如:处理量小，能耗大，效率低，稳定性差，过程繁琐，易造成二次污染，无法回收分离重金属等。
[0004]综上所述，研宄如何除去含重金属液体中的重金属，及重金属的回收、循环再利用，减轻重金属对环境的污染具有重大意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种连续处理重金属液体的方法，解决了现有技术中处理含重金属液体方法存在的效率低、能耗大、稳定性差、易造成二次污染及重金属无法分离的技术问题。
[0006]本发明所采用的技术方案是，一种连续处理重金属液体的方法，包括:
[0007]预处理含重金属液体，使其达到连续吸附工艺设备的进水要求；
[0008]采用连续吸附工艺处理含重金属液体；
[0009]后处理连续吸附工艺所用试剂并回收重金属。
[0010]本发明的特点还在于
[0011]优选地，连续吸附工艺采用N个吸附柱处理含重金属液体，吸附柱为上下直径相同的管状体，在吸附柱内填重金属吸附材料；连续吸附工艺包括三个或三个以上的工序。
[0012]优选地，处理的含重金属液体为含重金属废水，采用连续吸附工艺处理重金属废水的具体过程如下:
[0013]含重金属废水的连续吸附工艺包括5个工序:吸附、解吸、预水洗、再生、水洗，每个工序区包含一个或一个以上的吸附柱，吸附区与解吸区相邻，解吸区与预水洗区相邻，预水洗区与再生区相邻，再生区与水洗区相邻，相邻区域间无间隔；水洗工序完成后吸附柱成为新的吸附柱；
[0014](I)，将预处理后的含重金属废水注入吸附区的吸附柱进行吸附工序，吸附工序完成后，含重金属废水停止进入吸附柱，吸附柱旋转，将吸附区吸附饱和的吸附柱转动至解吸区，解吸区相应个数的吸附柱转动至预水洗区，预水洗区相应个数的吸附柱进入再生区，再生区相应个数的吸附柱进入水洗区，同时新的吸附柱转动进入吸附区，各区吸附柱的数量保持恒定；
[0015](2)，将解吸剂注入解吸区吸附柱进行解吸工序，同时含重金属废水再次被输送进入吸附区进行吸附工序；达到设定解析时间时，解吸工序完成，解吸剂停止进入解吸区吸附柱；吸附工序也完成后，吸附工序停止向吸附柱输送含重金属废水，吸附柱旋转，将吸附区吸附饱和的吸附柱转动至解吸区，解吸区相应个数的吸附柱转动至预水洗区，预水洗区相应个数的吸附柱进入再生区，再生区相应个数的吸附柱进入水洗区，同时新的吸附柱转动进入吸附区，各区吸附柱的数量保持恒定；
[0016](3)，将去离子水注入预水洗区吸附柱进行预水洗工序，同时含重金属废水再次被输送进入吸附区进行吸附工序，解吸剂再次被输送进入解吸区进行解吸工序；达到设定的预水洗时间时，预水洗工序完成，去离子水停止进入预水洗区吸附柱；吸附、解吸工序也完成后，各工序相应停止向吸附柱输送相应液体，吸附柱旋转，将吸附区吸附饱和的吸附柱转动至解吸区，解吸区相应个数的吸附柱转动至预水洗区，预水洗区相应个数的吸附柱进入再生区，再生区相应个数的吸附柱进入水洗区，同时新的吸附柱转动进入吸附区，各区吸附柱的数量保持恒定；
[0017](4)，将再生剂注入再生区吸附柱进行再生工序，同时含重金属废水再次被输送进入吸附区进行吸附工序，解吸剂再次被输送进入解吸区进行解吸工序，水再次被输送进入预水洗区进行预水洗工序；达到设定的再生时间时，再生工序完成，再生剂停止进入再生区吸附柱；吸附、解吸、预水洗工序也完成后，各工序相应停止向吸附柱输送相应的液体，吸附柱旋转，将吸附区吸附饱和的吸附柱转动至解吸区，解吸区相应个数的吸附柱转动至预水洗区，预水洗区相应个数的吸附柱进入再生区，再生区相应个数的吸附柱进入水洗区，同时新的吸附柱转动进入吸附区，各区吸附柱的数量保持恒定；
[0018](5)，将去离子水注入水洗区吸附柱进行水洗工序，同时含重金属废水再次被输送进入吸附区进行吸附工序，解吸剂再次被输送进入解吸区进行解吸工序，去离子水再次被输送进入预水洗区进行预水洗工序，再生剂再次被输送进入再生区进行再生工序；达到设定的水洗时间时，水洗工序完成，去离子水停止进入水洗区吸附柱；吸附、解吸、预水洗、再生工序也完成后，各工序相应停止向吸附柱输送相应的液体，吸附柱旋转，将吸附区吸附饱和的吸附柱转动至解吸区，解吸区相应个数的吸附柱转动至预水洗区，预水洗区相应个数的吸附柱进入再生区，再生区相应个数的吸附柱进入水洗区，同时新的吸附柱转动进入吸附区，各区吸附柱的数量保持恒定；
[0019]步骤(I)?步骤(5)为初始循环，此后，同时进行吸附、解吸、预水洗、再生、水洗工序，完成连续式吸附工艺处理含重金属废水。
[0020]优选地，处理的含重金属液体为含重金属废水，采用连续吸附工艺处理重金属废水的具体过程如下:
[0021]含重金属废水的连续吸附工艺包括4个工序:吸附、解吸、再生、水洗，每个工序区包含一个或一个以上的吸附柱，吸附区与解吸区相邻，解吸区与再生区相邻，再生区与水洗区相邻，相邻区域间无间隔；水洗完成后吸附柱成为新的吸附柱；
[0022]将预处理后的含重金属液体注入吸附区吸附柱进行吸附工序，解吸剂注入解吸区吸附柱进行解吸工序，再生剂注入再生区吸附柱进行再生工序，将去离子水注入水洗区吸附柱进行水洗工序；
[0023]当各工序完成后，预处理后的含重金属液体停止进入吸附区，解吸剂停止进入解吸区，再生剂停止进入再生区，去离子水停止进入水洗区；然后，吸附柱旋转，将吸附区吸附饱和的吸附柱转动至解吸区，解吸区相应个数的吸附柱进入再生区，同时新的吸附柱转动进入吸附区，各工序区吸附柱的数量保持恒定；
[0024]重复上述过程，完成连续式吸附工艺处理含重金属废水。
[0025]优选地，处理的含重金属液体为含重金属果汁，采用连续吸附工艺处理含重金属果汁的具体过程如下:含重金属液体的连续吸附工艺包括3个工序:吸附、再生、水洗，每个工序区包含一个或一个以上的吸附柱；吸附区与再生区相邻，再生区与水洗区相邻，相邻区域间无间隔，水洗完成后吸附柱成为新的吸附柱；
[0026]将预处理后的含重金属液体注入吸附区吸附柱进行吸附工序，再生剂注入再生区吸附柱进行再生工序，将去离子水注入水洗区吸附柱进行水洗工序；
[0027]当各工序完成后，预处理后的含重金属液体停止进入吸附区，再生剂停止进入再生区，去离子水停止进入水洗区；然后，吸附柱旋转，将吸附区吸附饱和的吸附柱转动至再生区，再生区相应个数的吸附柱进入水洗区，同时新的吸附柱转动进入吸附区，各工序区吸附柱的数量保持恒定；
[0028]重复上述过程，完成连续式吸附工艺处理含重金属果汁。
[0029]优选地，吸附区、解吸区、预水洗区、再生区、水洗区的各区内吸附柱串联连接；吸附区的始端吸附柱与解吸区的末端吸附柱相邻，解吸区的始端吸附柱与预水洗区末端吸附柱相邻，预水洗区的始端吸附柱与再生区的末端吸附柱相邻，再生区始端吸附柱与水洗区的末端吸附柱相邻；
[0030]预处理后的含重金属废水，从吸附区始端吸附柱的底部通入，末端吸附柱的顶部排出，排出的液体即为去除重金属后的水，当末端吸附柱流出液体的PH达到设定要求时或达到设定的吸附时间，吸附区始端吸附柱吸附饱和，停止吸附工序；其它各工序相应的液体也从相应各工序区的始端吸附柱底部通入，末端吸附柱的顶部排出；当各工序完成后，吸附柱旋转360/N。，吸附区的始端吸附柱进入解吸区变成解吸区末端吸附柱，解吸区的始端吸附柱进入预水洗区变成预水洗区的末端吸附柱，预水洗区的始端吸附柱进入再生区变成再生区的末端吸附柱，再生区的始端吸附柱进入水洗区变成水洗区的末端吸附柱。
[0031]优选地，吸附区、解吸区、再生区、水洗区的各吸附柱串联连接；吸附区的始端吸附柱与解吸区的末端吸附柱相邻，解吸区的始端吸附柱与再生区的末端吸附柱相邻，再生区的始端吸附柱与水洗区的末端吸附柱相邻；
[0032]预处理后的含重金属废水，从吸附区始端吸附柱的底部通入，末端吸附柱的顶部排出，排出的液体即为去除重金属后的水，当末端吸附柱流出液体的PH达到设定要求时或达到设定的吸附时间，吸附区始端吸附柱吸附饱和，停止吸附工序；其它各工序相应的液体也从相应各工序区的始端吸附柱底部通入，末端吸附柱的顶部排出，达到各工序区设定的运行时间后，各工序区完成；当各工序完成后，吸附柱旋转360/N。，吸附区的始端吸附柱进入解吸区变成解吸区末端吸附柱，解吸区的始端吸附柱进入再生区变成再生区的末端吸附柱，再生区的始端吸附柱进入水洗区变成水洗区的末端吸附柱。
[0033]优选地，吸附区、再生区、水洗区的各吸附柱串联连接；吸附区的始端吸附柱与再生区的末端吸附柱相邻，再生区的始端吸附柱与水洗区的末端吸附柱相邻；
[0034]预处理后的含重金属果汁，从吸附区始端吸附柱的底部通入，末端吸附柱的顶部排出，排出的液体即为去除重金属后的果汁，当末端吸附柱流出液体的PH达到设定要求时或达到设定的吸附时间，吸附区始端吸附柱吸附饱和，停止吸附工序；其它各工序相应的液体也从相应各工序区的始端吸附柱底部通入，末端吸附柱的顶部排出，达到各工序区设定的运行时间后，各工序区完成；当各工序完成后，吸附柱旋转360/N。，吸附区的始端吸附柱进入再生区成为再生区的末端吸附柱，再生区的始端吸附柱进入水洗区成为水洗区的末端吸附柱。
[0035]优选地，各工序区吸附柱的连接方式如下:首先将N个吸附柱分成η份，其中，N和η满足如下关系:N = nm，η多5且为整数，m为每份吸附柱的个数，m ^ 2且为整数，然后将每份中的吸附柱并联形成一个吸附柱单元A ;吸附区、解吸区、预水洗区、解吸区、水洗区均含有一个或一个以上的相互串联的吸附柱单元A ;其中，吸附区始端吸附柱单元A与解吸区末端吸附柱单元A相邻，解吸区的始端吸附柱单元A与预水洗区的末端吸附柱单元A相邻，预水洗区的始端吸附柱单元A与再生区的末端吸附柱单元A相邻，再生区的始端吸附柱单元A与水洗区的末端吸附柱单元A相邻；
[0036]预处理后的含重金属废水，分别从吸附区始端吸附柱单元A的各吸附柱的底部通入、顶部流出，流出后再从相邻吸附柱单元A的各吸附柱的底部通入:即吸附柱区第a个吸附柱流出的液体流入第a+m个吸附柱，按照上述方式直至从末端吸附柱单元A的各个吸附柱顶部排出，排出的液体即为去除重金属后的水，当末端吸附柱单元流出液体的PH达到设定要求时或达到设定的吸附时间，吸附区始端吸附柱单元吸附饱和，