專利名稱：一種去除污水中鉛離子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及エ業(yè)污水處理領(lǐng)域，具體涉及ー種去除污水中鉛離子的方法。
背景技術(shù)：
エ業(yè)廢水是造成環(huán)境污染的主要根源。其中以重金屬離子的污染難以治理，而鉛作為ー種重金屬，是自然界中分布很廣泛的ー種元素，鉛大量運(yùn)用在現(xiàn)代エ業(yè)中。而同吋，鉛又是一種嚴(yán)重的不可降解的污染物，可通過(guò)廢水、廢氣、廢渣大量流入環(huán)境，通過(guò)食物鏈、土壌、水與空氣直接或間接地進(jìn)入人體，對(duì)人體健康造成極大的危害。水體重金屬污染已經(jīng)成為當(dāng)今世界環(huán)境污染的難題鉛是分布廣、有蓄積性的環(huán)境污染物。因此，需要開(kāi)發(fā)ー種新型的去除污水中鉛離子的方法，加大對(duì)污水中鉛離子的去除力度，使其低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而消除鉛離子隨污水外排對(duì)周圍環(huán)境造成的污染。中國(guó)專利申請(qǐng)第200510049688. 3號(hào)公布了ー種含鉛廢水的處理方法，所述的處理方法是將所述含鉛廢水經(jīng)沉淀處理后進(jìn)入電滲析裝置，在pH值6 9、濃淡水比例I 2 5、工作電流2 6A/cm2、廢水流速100 300L/h條件下循環(huán)處理2 6次，電滲析后的淡水再以50 200L/h流速進(jìn)入離子交換柱，得到處理過(guò)的水。該方法的不足之處在干，處理過(guò)程中需要使用大量的電能，成本很高。中國(guó)專利申請(qǐng)第201210069633. 9號(hào)公布了ー種銅鉛鋅礦采礦污水處理方法，是在采礦污水中加石灰攪拌調(diào)節(jié)PH值至堿性，加混凝劑和絮凝劑攪拌使重金屬離子和固體懸浮物生成絮狀物，再用濃縮機(jī)濃縮沉淀去除重金屬和固體懸浮物，濃縮機(jī)排出的清水加硫酸調(diào)節(jié)PH值至中性即可。該方法的不足之處在于，大量使用石灰的話，存在結(jié)垢嚴(yán)重，易堵塞管道，運(yùn)行不夠穩(wěn)定缺點(diǎn)，不僅要消耗大量的石灰，而且產(chǎn)生大量具有毒性的危險(xiǎn)廢物中和渣。中國(guó)專利申請(qǐng)第201110345238. 4號(hào)公布了ー種重金屬?gòu)U水處理系統(tǒng)，包括曝氣池、中和池、絮凝池、濃密池、機(jī)械過(guò)濾罐、吸附柱、功能濕地順次連接，同時(shí)還包括鐵鹽投加系統(tǒng)和污泥回流系統(tǒng)。通過(guò)曝氣和投加鐵鹽提高廢水中Fe3+濃度，利用Fe 3+共沉效應(yīng)和活性氫氧化鐵吸附作用降低溶液中鉛、神和鎘的濃度；通過(guò)污泥回流減少石灰投加量5% 10%，提高水處理能力I 3倍；采用高通量大孔徑樹(shù)脂負(fù)載納米羥基氧化鐵作為吸附劑。該方法的不足之處在于，廢水中最后殘存的重金屬離子并未最大限度的去除，處理后的水不符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種節(jié)能環(huán)保的去除污水中鉛離子的方法，本發(fā)明提供的方法克服了現(xiàn)有技術(shù)中鉛離子去除率低，難以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述。ー種去除污水中鉛離子的方法，包括以下步驟步驟1，將污水池中的污水引入到反應(yīng)池，加入適量的堿液，以控制污水溶液的pH值在8. 0-9. 5，使鉛離子與堿液反應(yīng)，生成難溶、穩(wěn)定的氫氧化鉛沉淀，其反應(yīng)式如下Pb2++20H_=Pb (OH) 2 I。步驟2，將反應(yīng)池污水引入到混凝池，在混凝池中加入絮凝劑和助凝劑，緩慢攪拌，使污水溶液中的沉淀物在絮凝劑的作用下產(chǎn)生絮凝團(tuán)。步驟3，將混凝池污水引入沉淀池，沉淀一定時(shí)間，使絮凝團(tuán)沉淀至池底，并排向污泥池，此時(shí)把污水中大部分鉛離子去除。步驟4，將沉淀池出水引入中間池，通過(guò)流量計(jì)控制流速，使其流入離子交換柱中，使得剰余的鉛離子與離子樹(shù)脂交換，其反應(yīng)式是Pb2++R-H=R2-Pb+H_.。即把污水溶液中尚存的鉛離子從污水中分離出來(lái)，達(dá)到徹底去除污水中鉛離子的目的。其中，絮凝劑采用聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鐵、硫酸亞鐵中的ー種；助凝劑采用PAM和海藻酸鈉的一種。
其中，用污水泵將污水池內(nèi)的污水泵入反應(yīng)池內(nèi)，在污水泵和反應(yīng)池之間設(shè)置用于對(duì)污水流量進(jìn)行計(jì)量的流量計(jì)。其中，所述的混凝池設(shè)置攪拌器，加入絮凝劑及助凝劑后，控制攪拌器攪拌速度，使反應(yīng)池中的混合物進(jìn)行充分?jǐn)嚢?。?yōu)選地，所述的離子交換柱選用732型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)操作方便、資源可重復(fù)利用、藥劑投加的種類少，減少了二次污染；同時(shí)，本方法有效地去除污水中的鉛離子，使污水中鉛含量低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)(GB25466-2010)，進(jìn)而消除鉛重金屬離子隨污水外排對(duì)周圍環(huán)境的污染。本發(fā)明通過(guò)反應(yīng)、混凝、沉淀和離子交換，有效去除鉛離子，處理后的水中的鉛離子的含量低于國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例中去除污水中鉛離子的方法的示意圖。在圖I中，I為污水池,2為流量計(jì),3為反應(yīng)池,4為混凝池,5為沉淀池,6為中間池，7為污泥池，8為流量計(jì)，9陽(yáng)離子離子交換柱，10為清水池。
具體實(shí)施例方式下面給出本發(fā)明的較佳的實(shí)施例，這些實(shí)施例并非限制本發(fā)明的內(nèi)容。實(shí)施例I圖I中所示的是ー種去除污水中鉛離子的方法，該方法包括下列順序的步驟將污水(含鉛量15 — 25mg/L)引入到反應(yīng)池3后，在反應(yīng)池3中加入液堿，使溶液的pH控制在
8.0-9. 5，鉛離子與堿反應(yīng)形成氫氧化鉛沉淀物，其反應(yīng)式如下Pb2++20H_=Pb (OH)2 I。將反應(yīng)后的污水引入到混凝池4后，向混凝池4中加入絮凝劑(聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鐵、硫酸亞鐵中的ー種)及助凝劑(PAM和海藻酸鈉的ー種)，并且攪拌，使污水中的沉淀物在絮凝作用下產(chǎn)生絮體。首先，采用PAC對(duì)Pb (OH)2M淀物進(jìn)行絮凝。PAC是ー種多羥基，具有多核絡(luò)合體的陽(yáng)離子型無(wú)機(jī)高分子混凝劑，易溶于水。溶解后的水解產(chǎn)物中，主要其絮凝作用的是多核多羥基陽(yáng)絡(luò)離子，該陽(yáng)離子具有壓縮雙層、吸附電中和和吸附架橋作用，并對(duì)氫氧化鉛有卷捕作用。其后，采用PAM對(duì)產(chǎn)生的絮體物進(jìn)ー步的絮凝，使絮體變大。PAM為ー種非離子型高分子絮凝劑，分子量150萬(wàn)一 2000萬(wàn)。不溶于大多數(shù)有機(jī)溶剤，具有良好的絮凝性，可以降低液體之間的摩擦阻力，能使懸浮物質(zhì)通過(guò)電中和，架橋吸附作用。通過(guò)采用PAC和PAM對(duì)經(jīng)過(guò)加堿后的污水進(jìn)行絮凝反應(yīng)，再經(jīng)后續(xù)設(shè)備的處理，最終實(shí)現(xiàn)水和污泥的分離。將混凝池4的污水引入沉淀池5后，經(jīng)過(guò)沉淀池5沉淀15_30min，把沉淀物排入污泥池7，污水進(jìn)入中間池6。經(jīng)測(cè)算，其出水中鉛的含量為2. 8—3. 2mg/L。然后，將中間池6的污水通過(guò)第二流量計(jì)8泵入陽(yáng)離子交換柱9(該交換柱中樹(shù)脂類型可選為陽(yáng)離子型、螯合型中的ー種)進(jìn)行吸附、交換，出水送入清水池10。該池中清水的鉛含量為O. 05—0. lmg/L，低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)(GB25466-2010)。其中，用污水泵將污水池I內(nèi)的污水泵入反應(yīng)池3內(nèi)，在污水池I和反應(yīng)池3之間設(shè)置用于對(duì)污水流量進(jìn)行計(jì)量的第一流量計(jì)2，第一流量計(jì)2對(duì)污水流量進(jìn)行計(jì)量，便于對(duì)污水加藥的控制。反應(yīng)池3的作用是將堿加入到污水中攪拌，使其與污水中的鉛離子反應(yīng)， 形成含鉛離子的沉淀物，從而去除污水中的鉛。所述的混凝池4設(shè)置攪拌器，加入絮凝劑及助凝劑后，控制攪拌器攪拌速度，使反應(yīng)池3中的混合物進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛Ｋ龅某恋沓?使污水中的沉淀物在重力的作用下由排泥管排入污泥池7，上清液逐漸上升至集水管排出，進(jìn)入中間池6。沉淀池5的上清液流入到中間池6中，然后，中間池6的出水通過(guò)流量計(jì)慢慢經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換柱9，出水送入清水池10。優(yōu)選地，所述的陽(yáng)離子交換柱9選用732型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換柱9交換后的出水進(jìn)入清水池10，其中大部分水繼續(xù)用于生產(chǎn)，多余部分被排出廠外，并實(shí)現(xiàn)無(wú)污染排放。陽(yáng)離子交換柱9達(dá)到飽和時(shí)通過(guò)反洗脫作用，將鉛洗脫下來(lái)通過(guò)管路送回到污水池I。陽(yáng)離子交換柱9具有靈敏度高、重復(fù)性好、選擇性好、分離速度快，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了反復(fù)利用，減少資源浪費(fèi)的目的。所述的反應(yīng)池3內(nèi)設(shè)置pH值檢測(cè)裝置。為了保證鉛離子很好的沉淀，需要確保污水處理過(guò)程中的pH值在8. 0-9. 5，采用PLC控制器控制氫氧化鈉的投加。清水池10也采用PLC控制電路控制鹽酸及氫氧化鈉的投加，保證出水的pH值在6. 5-8. 5之間。用螺桿泵將污泥池7中的污泥傳輸?shù)綑C(jī)械壓濾機(jī)，由機(jī)械壓濾機(jī)對(duì)污泥中的污泥進(jìn)行脫水，便于污泥外運(yùn)，污水再回流至污水池I。以上僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.ー種去除污水中鉛離子的方法，包括以下步驟步驟I，將污水池中的污水引入到反應(yīng)池，加入適量的堿液，以控制污水溶液的pH值在8. 0-9. 5，使鉛離子與堿液反應(yīng)，生成難溶、穩(wěn)定的氫氧化鉛沉淀；步驟2，將反應(yīng)池污水引入到混凝池，在混凝池中加入絮凝劑和助凝劑，緩慢攪拌，使污水溶液中的沉淀物在絮凝劑的作用下產(chǎn)生絮凝團(tuán)；步驟3，將混凝池污水引入沉淀池，沉淀一定時(shí)間，使絮凝團(tuán)沉淀至池底，并排向污泥池，此時(shí)把污水中大部分鉛離子去除；步驟4，將沉淀池出水引入中間池，通過(guò)流量計(jì)控制流速，使其流入離子交換柱中，使得剰余的鉛離子與離子樹(shù)脂交換，即把污水溶液中尚存的鉛離子從污水中分離出來(lái)，達(dá)到徹底去除污水中鉛離子的目的。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，用污水泵將污水池內(nèi)的污水泵入反應(yīng)池內(nèi)，在污水泵和反應(yīng)池之間設(shè)置用于對(duì)污水流量進(jìn)行計(jì)量的流量計(jì)。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的混凝池設(shè)置攪拌器，加入絮凝劑及助凝劑后，控制攪拌器攪拌速度，使反應(yīng)池中的混合物進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛?br> 4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在干，該交換柱中樹(shù)脂類型可選為陽(yáng)離子型、螯合型中的ー種。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的離子交換柱選用732型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在干，絮凝劑采用聚合氯化鋁、聚合氯化鐵、硫酸亞鐵中的ー種，助凝劑采用PAM和海藻酸鈉的ー種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種去除污水中鉛離子的方法，污水中的鉛離子與堿發(fā)生反應(yīng)，在微堿性條件下，鉛離子能生成難溶、穩(wěn)定的沉淀物，沉淀排出；然后，將污水中未沉淀的鉛離子通過(guò)離子交換柱進(jìn)行交換，進(jìn)而達(dá)到去除污水中的部分鉛重金屬離子。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)操作方便、資源可重復(fù)利用、藥劑投加的種類少，減少了二次污染；同時(shí)，本方法有效地去除污水中的鉛離子，使污水中鉛含量低于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而消除鉛重金屬離子隨污水外排對(duì)周圍環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)C02F9/04GK102826684SQ20121033943
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者張建鵬, 王偉萍, 鐘麗云, 許嘉龍 申請(qǐng)人:上海問(wèn)鼎水處理工程有限公司, 上海問(wèn)鼎環(huán)?？萍加邢薰? 國(guó)亨國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司