一種去除電鍍廢水中可溶性有機物和重金屬離子的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種去除電鍍廢水中可溶性有機物和重金屬離子的方法，包括酸堿調(diào)節(jié)池和高效去除可溶性有機物和重金屬離子的填料塔。填料塔以改性硅藻土和活性炭做為雙層填料，經(jīng)過填料吸附后，電鍍廢水達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明專利技術(shù)處理電鍍廢水的方法，有機物和重金屬離子去除率高，一次性投資低，運行操作簡單，生產(chǎn)處理成本較低，是環(huán)境友好型的電鍍廢水綠色環(huán)保處理工藝。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種去除電鍍廢水中可溶性有機物和重金屬離子的方法
本專利技術(shù)涉屬于水處理
，具體涉及一種高效去除電鍍廢水中可溶性有機物和重金屬離子的方法。
技術(shù)介紹
電鍍廢水是指電鍍工廠或車間在生產(chǎn)過程中排出的廢水和廢液，主要由鍍件漂洗水、廢槽液、設(shè)備冷卻水和沖洗地面水等組成。電鍍廢水的水質(zhì)會因生產(chǎn)工藝的差別而有所差異。電鍍廢水中的最主要的污染物是可溶性的有機污染物和重金屬離子，如鉻、鎳、鎘等，大部分重金屬離子以簡單的陽離子形態(tài)存在，也有部分以酸根陰離子形式或者復(fù)雜的絡(luò)合陰離子形式存在，另外電鍍廢水中一般含有毒的有機添加劑，如氰等。電鍍廢水多有毒，危害較大，電鍍廢水中含有鉻鋅、銅、鎘，鉛、鎳等重金屬離子以及酸、堿、氰化物等具有很大毒性的污染物。重金屬會對人體的多臟器引起病變，如鎘可使腎臟發(fā)生病變，并會引起痛痛病。六價鉻可引起肺癌、腸胃道疾病和貧血，并會在骨、脾和肝臟內(nèi)蓄積，氰則會可引起人畜急性中毒，致死，低濃度長期作用也能造成慢性中毒。因此，電鍍廢水必須經(jīng)過嚴(yán)格處理，控制排放。目前電鍍廢水處理的主要方法：化學(xué)沉淀法、離子交換法、RO膜處理法、電解法、生物法、紫外線處理、蒸發(fā)法等等，一般需要是幾種方法聯(lián)合處理才能達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，這些方法存在工藝復(fù)雜、能耗大、成本高、占地面積大、運行管理困難等問題。4
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提供一種高效去除電鍍廢水可溶性有機物和重金屬離子的方法。本專利技術(shù)的目的就是根據(jù)電鍍廢水的水質(zhì)水量情況，開發(fā)出經(jīng)濟、高效的去除可溶性有機物和重金屬離子的方法。開發(fā)電鍍廢水高效去除污染物處理裝置，以綠色工藝和節(jié)能減排為主要任務(wù)，減少環(huán)境污染，積極應(yīng)對日益嚴(yán)格的環(huán)境保護法規(guī)。一種去除電鍍廢水中可溶性有機物和重金屬離子的方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）酸堿調(diào)節(jié)池：電鍍廢水通過進水泵流入pH調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池長寬比為1.2～1.6，停留時間為5～20min，平均流速為1～10m/s；pH調(diào)節(jié)池中加入工業(yè)硫酸或氫氧化鈣中的一種調(diào)節(jié)電鍍廢水pH；進入pH調(diào)節(jié)池的電鍍廢水pH為6～9，出水pH值控制在7～8，調(diào)節(jié)池中裝有pH計及自控系統(tǒng)，通過控制pH自控系統(tǒng)調(diào)節(jié)工業(yè)酸堿的投加量；（2）高效填料塔：電鍍廢水通過提升泵進入去除可溶性有機物和重金屬離子的填料塔，填料塔為密閉圓柱體，分為雙層填料區(qū)，上層為改性硅藻土填料層，下層為活性炭填料層，每層填料都放置在填料隔板上，改性硅藻土填料和活性炭填料的體積比為(50%～90%):(10%～50%)；填料塔的高徑比為（5:1）～（30:1），電鍍廢水在填料塔中停留時間10～45min，經(jīng)填料填充區(qū)和填料隔板從排水口排出；填料塔的反沖洗周期96h～240h，以自來水沖洗，沖洗時間為5～10min。所述的改性硅藻土填料層為將改性硅藻土按比例填充在填料塔中，其特征包括改性硅藻土的制備：（1）篩分：采用破碎機過篩分級，篩取粒徑為30～120目的硅藻土；（2）低溫干燥：粒徑為30～120目在105℃的干燥箱干燥2～4h；（3）鈉化劑浸泡和攪拌：將干燥后的硅藻土在質(zhì)量濃度為2～25%的鈉化劑溶液中浸泡。鈉化劑是氯化鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉或醋酸鈉的一種或多種混合劑；然后恒溫攪拌器攪拌5～16h，攪拌速度為500～1200r/min，溫度保持在80～95℃；（4）靜置和干燥：攪拌結(jié)束后恒溫靜置15～29h，隨后倒去上層水溶液，將下層有硅藻土的濁液在105℃干燥箱干燥3～6h；（5）鋁鹽浸泡和攪拌：將干燥后的硅藻土在濃度為1～19%的鋁鹽溶液中浸泡。鋁鹽是硫酸鋁、三氯化鋁或硫酸鋁鉀的一種或多種混合劑；然后恒溫攪拌器攪拌2～11h，攪拌速度為500～1200r/min，溫度保持在67～85℃之間，攪拌結(jié)束后靜置12～24h；（6）干燥和自然冷卻：靜置結(jié)束后將懸浮液倒去，下層濁液在105℃干燥箱干燥3～6h，自然冷卻后制備得到改性硅藻土。制備所得改性硅藻土吸水率是100%～300%，陽離子交換容量是0.9～1.5mmol/g，濕態(tài)抗壓強度10～35kPa。所述的活性炭層，活性炭的粒徑是50～120目，比表面積是2400～3600m2/g，表面密度是370～580g/L。本專利技術(shù)提出了新型的去除電鍍廢水中可溶性有機污染物和重金屬離子的技術(shù)方案，系統(tǒng)解決了電鍍廢水排放污染環(huán)境的問題。特別是采用了高效的填料塔，改性硅藻土填料區(qū)主要功能是去除電鍍廢水中的重金屬離子和可溶性有機物，改性硅藻土的層間距大，層間由親水性變?yōu)槭杷裕剿杏袡C物的能力比普通硅藻土提高幾十到幾百倍。改性硅藻土具有結(jié)構(gòu)功能可調(diào)、能高效去除有機物和重金屬離子、可多次重復(fù)使用、飽和吸附容量大等優(yōu)點?；钚蕴刻盍蠈拥墓δ軇t是進一步去除電鍍廢水中的重金屬離子和可溶性有機物及去除懸浮物和防止填料的流失。本專利技術(shù)提供了一種去除電鍍廢水中可溶性有機污染物和重金屬離子的處理系統(tǒng)，采用本專利技術(shù)的達標(biāo)處理系統(tǒng)，一次性投資低，運行操作簡單，生產(chǎn)處理成本較低，本專利技術(shù)屬于電鍍綠色環(huán)保生產(chǎn)工藝。本專利技術(shù)以低成本的綠色水處理技術(shù)有效解決了去除電鍍廢水中可溶性有機物和重金屬離子污染物問題。因此本專利技術(shù)具有經(jīng)濟和環(huán)保雙重效果，具有良好的社會效益和環(huán)境效益。具體實施方式下面對本專利技術(shù)的實施例作詳細說明：本實施例在以本專利技術(shù)技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本專利技術(shù)的保護范圍不限于下述的實施例。實施例1：對廣東某電鍍廠廢水的進行處理，處理過程如下：電鍍廢水首先進入pH調(diào)節(jié)池，進水pH為6.5，調(diào)節(jié)池長寬比為1.5，停留時間為15min，平均流速為7m/s，pH調(diào)節(jié)池中加入工業(yè)氫氧化鈣調(diào)節(jié)電鍍廢水，根據(jù)調(diào)節(jié)池中裝有pH計及自控系統(tǒng)，將出水pH值控制在出水為7.7。然后電鍍廢水通過提升泵進入去除可溶性有機物和重金屬離子填料塔，填料塔主要功能是去除電鍍廢水中的可溶性有機物等有機污染物和各種重金屬離子等無機污染物。填料填料塔為密閉圓柱體。所述圓柱體的高徑比為20:1，電鍍廢水在填料塔中的停留時間為25min。填料區(qū)分為改性硅藻土填料層和活性炭填料層，體積比分別為改性硅藻土填料層為85%，活性炭填料層15%。改性硅藻土的制備：（1）篩分：采用破碎機過篩分級，篩取粒徑為60目的硅藻土；（2）低溫干燥：粒徑為60目在105℃的干燥箱干燥2h；（3）鈉化劑浸泡和攪拌：將干燥后的硅藻土在濃度為20%的鈉化劑溶液中浸泡，然后恒溫攪拌器攪拌6h，攪拌速度為800r/min，溫度保持在90℃；（4）靜置和干燥：攪拌結(jié)束后恒溫靜置15h，隨后倒去上層水溶液，將下層有硅藻土的濁液在105℃干燥箱干燥3h；（5）鋁鹽浸泡和攪拌：將干燥后的硅藻土在濃度為15%的三氯化鋁溶液中浸泡，然后恒溫攪拌器攪拌4h，攪拌速度為600r/min，溫度保持在75℃，攪拌結(jié)束后靜置12h；（6）干燥和自然冷卻：靜置結(jié)束后將懸浮液倒去，下層濁液在105℃干燥箱干燥4h，自然冷卻后制備得到改性硅藻土。檢測制備所得改性硅藻土吸水率是230%，陽離子交換容量是1.1mmol/g，濕態(tài)抗壓強度15kPa。電鍍廢水經(jīng)過改性硅藻土填料層后再進入活性炭填料層?；钚蕴刻盍喜捎?0目粒徑的活性炭，比表面積為2600m2/g，表面密度為380g/L。電鍍廢水再經(jīng)過填料塔雙層填料區(qū)和填料隔板從本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種去除電鍍廢水中可溶性有機物和重金屬離子的方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）酸堿調(diào)節(jié)池：電鍍廢水通過進水泵流入pH調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池長寬比為1.2～1.6，停留時間為5～20?min，平均流速為1～10?m/s；pH調(diào)節(jié)池中加入工業(yè)硫酸或氫氧化鈣中的一種調(diào)節(jié)電鍍廢水pH；進入pH調(diào)節(jié)池的電鍍廢水pH為6～9，出水pH值控制在7～8，調(diào)節(jié)池中裝有pH計及自控系統(tǒng)，通過控制pH自控系統(tǒng)調(diào)節(jié)工業(yè)酸堿的投加量；（2）高效填料塔：電鍍廢水通過提升泵進入去除可溶性有機物和重金屬離子的填料塔，填料塔為密閉圓柱體，分為雙層填料區(qū)，上層為改性硅藻土填料層，下層為活性炭填料層，每層填料都放置在填料隔板上，改性硅藻土填料和活性炭填料的體積比為(50%～90%):(10%～50%)；填料塔的高徑比為（5:1）～（30:1），電鍍廢水在填料塔中停留時間10～45min，經(jīng)填料填充區(qū)和填料隔板從排水口排出；填料塔的反沖洗周期96h～240h，以自來水沖洗，沖洗時間為5～10?min。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種去除電鍍廢水中可溶性有機物和重金屬離子的方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）酸堿調(diào)節(jié)池：電鍍廢水通過進水泵流入pH調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池長寬比為1.2～1.6，停留時間為5～20min，平均流速為1～10m/s；pH調(diào)節(jié)池中加入工業(yè)硫酸或氫氧化鈣中的一種調(diào)節(jié)電鍍廢水pH；進入pH調(diào)節(jié)池的電鍍廢水pH為6～9，出水pH值控制在7～8，調(diào)節(jié)池中裝有pH計及自控系統(tǒng)，通過控制pH自控系統(tǒng)調(diào)節(jié)工業(yè)酸堿的投加量；（2）高效填料塔：電鍍廢水通過提升泵進入去除可溶性有機物和重金屬離子的填料塔，填料塔為密閉圓柱體，分為雙層填料區(qū)，上層為改性硅藻土填料層，下層為活性炭填料層，每層填料都放置在填料隔板上，改性硅藻土填料和活性炭填料的體積比為(50%～90%):(10%～50%)；填料塔的高徑比為（5:1）～（30:1），電鍍廢水在填料塔中停留時間10～45min，經(jīng)填料填充區(qū)和填料隔板從排水口排出；填料塔的反沖洗周期96h～240h，以自來水沖洗，沖洗時間為5～10min；所述的改性硅藻土填料層為將改性硅藻土按比例填充在填料塔中，其特征包括改性硅藻土的制備：（1）篩分：采用破碎機過篩分級，篩取粒徑為30～120目的硅藻土；...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何丹農(nóng)，董亞梅，尹桂林，童琴，吳曉燕，金彩虹，
申請(專利權(quán))人：上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31