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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410685459.X (22)申请日 2014.11.25 C02F 9/04(2006.01) (71)申请人 株洲冶炼集团股份有限公司 地址 412007 湖南省株洲市天元区渌江路 10 号 (72)发明人 李迪汉 彭黎胜 张天芳 伏东才 林文军 熊智 姜晴 (54) 发明名称 一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺 (57) 摘要 本发明揭示了一种含铊重金属废水中和混凝 除铊工艺， 工艺分两级进行， 一级处理 ： 对含铊重 金属废水通过酸碱调节至碱性， 加入高效混凝剂、 硫化物、 絮凝剂， 再通过斜板沉降池进行固液分 离 ； 二。
2、级处理 ： 在一级处理后的上清净化水中加 入硫化物、 硅藻土、 絮凝剂， 经过斜板沉降池固液 分离 ； 将二级处理后的净化水调节至中性后投加 铁盐， 最后经过滤器过滤后直接外排。 采用本发明 的工艺方案， 能够有效提高重金属废水中铊与其 他重金属离子的去除率， 避免对环境造成污染， 节 约药剂成本。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104445732 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104445732 A 1/1 页 2 1.一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺。
3、， 其特征在于 ： 以含铊重金属废水为处理对 象， 通过废水二级处理， 确保铊与重金属元素达标排放， 其具体工艺包括 ： A. 一级处理包括 ： 对含铊重金属废水通过酸碱调节至碱性， 依次加入高效混凝剂、 硫 化物、 絮凝剂， 最后通过斜板沉降池进行固液分离， 去除大部分铊与重金属离子 ； B. 二级处理包括 ： 在一级处理固液分离后的上清净化水中依次加入硫化物、 硅藻土、 絮凝剂， 通过斜板沉降池进行固液分离， 深度去除其中的铊与重金属离子 ； C. 对二级处理后的净化水再次进行酸碱调节， 调节至中性后， 投加铁盐， 最后经过滤 器过滤后直接外排。 2.如权利要求 1 所述的一种含铊重金属废。
4、水中和混凝除铊工艺， 其特征在于 ： 所述步 骤 A 中的一级处理是通过四个反应池、 斜板沉降池和污泥池来进行的， 含铊重金属废水依 次流过第一反应池、 第二反应池、 第三反应池、 第四反应池， 在第一反应池中投加中和剂， 所 述中和剂为石灰乳、 氢氧化钠或石灰石中的一种或几种， 调节 pH 到 9-11 ； 在第二反应池中 投加高效混凝剂， 所述高效混凝剂为硫酸铝、 聚合氯化铝、 聚合硫酸铝中的一种或几种 ； 在 第三反应池中加入硫化物， 所述硫化物为硫化钠、 硫化氨、 硫化钾、 硫化亚铁中的一种或几 种 ； 在第四反应池中加入絮凝剂， 所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、 聚丙烯酸钠中的一种或几种 ；。
5、 最后通过斜板沉降池进行固液分离， 上清净化水进入二级处理工序， 污泥进入污泥池进 行处理。 3.如权利要求 1 所述的一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺， 其特征在于 ： 所述步 骤 B 中的二级处理是通过三个反应池和斜板沉降池来进行的， 经过一级处理固液分离后 的上清净化水和污泥池的上清液依次流过第五反应池、 第六反应池、 第七反应池， 在第五反 应池中投加的硫化物， 所述硫化物为硫化钠、 硫化氨、 硫化钾、 硫化亚铁中的一种或几种， 在 第六反应池中投加硅藻土， 在第七反应池中加入絮凝剂， 所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、 聚丙烯 酸钠中的一种或几种， 最后通过斜板沉降池进行固液分离， 深度去除。
6、其中的铊与重金属 离子。 4.如权利要求 1 所述的一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺， 其特征在于 ： 所述步 骤C中， 二级处理后净化水通过加入硫酸， 调节pH到6-9， 然后投加铁盐， 所述铁盐为硫酸亚 铁、 硫酸铁、 聚合硫酸铁、 聚合氯化铁、 聚硅硫酸铁、 聚磷硫酸铁中的一种或几种。 5.如权利要求 1 所述的一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺， 其特征在于 ： 所述步 骤 C 中， 过滤器中的填充介质为活性碳、 沸石、 硅藻土、 锰砂中的一种或几种。 权 利 要 求 书 CN 104445732 A 2 1/3 页 3 一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺 技术领域 0001 本发明。
7、涉及一种含铊重金属废水处理方法， 特别是涉及一种有色行业采矿、 选矿、 冶炼、 加工等过程产生的含有镉、 砷、 铅、 锌、 铜、 铊等一种或多种重金属废水处理工艺。 背景技术 0002 工业化的迅速发展使大量的重金属废水排放到环境中， 酸性重金属废水 pH 较低 （pH 值介于 4-6)， 且含有多种重金属离子， 如 Cu2+、 Cd2+、 Pb2+、 Zn2+、 Hg2+、 Tl+、 Tl2+等， 它们无 法被生物体分解， 一旦进入环境后就会在环境中不断积累， 将对水体产生严重污染， 甚至破 坏生态环境。 0003 铊 (Tl) 属于稀有分散金属， 是剧毒的重金属污染物， 铊中毒可引起呼吸系。
8、统、 消 化系统疾患， 最终导致神经系统损害， 严重铊中毒足以导致死亡。 0004 从上世纪 60 年代起， 高锰酸钾开始应用于含铊废水处理技术领域， 国内在 20 世纪 80 年代初对高锰酸钾除污染技术进行系统研究。 高锰酸钾具有强氧化性， 能够将T1+ 氧化成 T13+， 再利用碱性条件将 Tl 沉降去除。此外， 高锰酸钾反应后生成的新生态水合二 氧化锰对金属阳离子具有较高的吸附能力， 这种能力主要源于其表面化学性质。水合二氧 化锰具有远高于固体二氧化锰的比表面积， 而且其表面含有丰富的羟基， 因此具有较高的 反应活性和较多的活性吸附电位。该法适用于河流等含铊废水处理， 但对铅锌冶炼重金属。
9、 废水中铊的去除效果不理想， 且成本较高。 0005 电化学法重金属废水处理技术主要是在目前常用的絮凝、 沉淀废水处理工艺中加 入一套电化学处理系统， 进一步降低出水中重金属含量。 通过电化学、 曝气等原理将铊和重 金属联合去除。但项目投资偏高， 成本较高， 且不适用于高浓度含铊废水。 0006 铁碳催化微电解技术是在不通电的情况下， 利用微电解设备中填充的微电解填料 产生 “原电池” 效应， 在催化酶的作用下对废水进行处理。当通水后， 在设备内会形成无数 的电位差达 1.2V 或 1.5V 的 “原电池” 。 “原电池” 以废水做电解质， 通过放电形成电流对废 水进行电解氧化和还原处理， 以。
10、达到去除重金属和降解有机污染物的目的。该法处理后废 水色度较高， 且不适用于高浓度含铊废水。 发明内容 0007 本发明提供了一种清洁高效、 操作简单、 抗重金属冲击负荷能力强的一种含铊重 金属废水中和混凝除铊工艺， 其具体工艺包括 ： 一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺， 以含铊重金属废水为处理对象， 通过废水二 级处理， 确保铊与重金属元素达标排放， 其具体工艺包括 ： A. 一级处理 ： 对含铊重金属废水通过酸碱调节至碱性， 依次加入高效混凝剂、 硫化物、 絮凝剂， 最后通过斜板沉降池进行固液分离， 去除大部分铊与重金属离子。 0008 B. 二级处理 ： 在一级处理固液分离后的上清净化。
11、水中依次加入硫化物、 硅藻土、 絮凝剂， 通过斜板沉降池进行固液分离， 深度去除其中的铊与重金属离子。 说 明 书 CN 104445732 A 3 2/3 页 4 0009 C. 对二级处理后的净化水再次进行酸碱调节， 调节至中性后， 投加铁盐， 最后经 过滤器过滤后直接外排。 0010 进一步的， 所述步骤 A 中的一级处理是通过四个反应池、 斜板沉降池和污泥池来 进行的， 含铊重金属废水依次流过第一反应池、 第二反应池、 第三反应池、 第四反应池， 在第 一反应池中投加中和剂， 所述中和剂为石灰乳、 氢氧化钠或石灰石中的一种或几种， 调节 pH 到 9-11 ； 在第二反应池中投加高效混。
12、凝剂， 所述高效混凝剂为硫酸铝、 聚合氯化铝、 聚合硫 酸铝中的一种或几种 ； 在第三反应池中加入硫化物， 所述硫化物为硫化钠、 硫化氨、 硫化钾、 硫化亚铁中的一种或几种 ； 在第四反应池中加入絮凝剂， 所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、 聚丙烯 酸钠中的一种或几种 ； 最后通过斜板沉降池进行固液分离， 上清净化水进入二级处理工 序， 污泥进入污泥池进行处理。 0011 进一步的， 所述步骤 B 中的二级处理是通过三个反应池和斜板沉降池来进行 的， 经过一级处理固液分离后的上清净化水和污泥池的上清液依次流过第五反应池、 第六 反应池、 第七反应池， 在第五反应池中投加的硫化物， 所述硫化物为硫化钠、 。
13、硫化氨、 硫化 钾、 硫化亚铁中的一种或几种， 在第六反应池中投加硅藻土， 在第七反应池中加入絮凝剂， 所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、 聚丙烯酸钠中的一种或几种， 最后通过斜板沉降池进行固液 分离， 深度去除其中的铊与重金属离子。 0012 进一步的， 所述步骤C中， 二级处理后净化水通过加入硫酸， 调节pH到6-9， 然后投 加铁盐， 所述铁盐为硫酸亚铁、 硫酸铁、 聚合硫酸铁、 聚合氯化铁、 聚硅硫酸铁、 聚磷硫酸铁 中的一种或几种。 0013 进一步的， 所述步骤 C 中， 过滤器中的填充介质为活性碳、 沸石、 硅藻土、 锰砂中的 一种或几种。 0014 本发明的优点在于 ： 通过废水二级除铊。
14、， 保证了废水铊的深度去除， 使用 ICP-MS 仪器 （美国热电公司生产的 VG PQ3ICP-MS）测定， 原水浓度为 0.000005-0.00007g/L 的 含铊重金属废水处理后铊浓度 0.0000001g/L， 可以稳定达到 地表水环境质量标准 （GB3838-2002） 限值。 0015 本发明在稳定脱除重金属废水中铊的同时可以脱除废水中铜、 镉、 铅、 锌等重金 属， 实现废水中铊与多种重金属的深度净化， 具有很好的应用前景。 附图说明 0016 图 1 是本发明的含铊重金属废水的处理工艺流程图。 具体实施方式 0017 一种含铊重金属废水中和混凝除铊工艺， 其特征在于， 以含。
15、铊重金属废水为处理 对象， 通过废水二级处理， 确保铊与重金属元素达标排放。其具体工艺包括 ： 1） 一级处理部分包括 ： 对含铊重金属废水通过在第一反应池投加石灰乳、 氢氧化钠或 石灰石中的一种或几种， 调节 pH 到 9-11， 使 Tl3+与 OH -形成难溶的 Tl（OH） 3， OH -与大部 分重金属离子在碱性条件下形成氢氧化物沉淀 ； 在第二反应池中加入硫酸铝、 聚合氯化铝、 聚合硫酸铝中的一种或几种高效絮凝剂， 促使氢氧化物沉淀形成较大矾花 ； 在第三反应池 投加硫化钠、 硫化氨、 硫化钾、 硫化亚铁中的一种或几种， 使 Tl+与 S 2-形成难溶的 Tl 2S， Tl 3+ 。
16、说 明 书 CN 104445732 A 4 3/3 页 5 与 S2-形成难溶的 T1 2S3， S 2-与部分重金属离子形成硫化沉淀 ； 在第四反应池加入聚丙烯酰 胺、 聚丙烯酸钠中的一种或几种， 通过吸附脱稳、 桥联和卷扫絮凝作用形成更大的矾花利于 沉降， 最后通过斜板沉降池进行固液分离， 去除大部分铊与重金属离子。 固液分离后的上 清净化水进入二级处理工序， 污泥进入污泥池进行处理。 0018 2） 二级处理部分包括 ： 对一级上清净化水以及污泥池上清液， 通过第五反应池投 加硫化钠、 硫化氨、 硫化钾、 硫化亚铁中的一种或几种， 使一级上清净化水以及污泥池上清 中残留的 Tl+与 S。
17、 2-形成难溶的 Tl 2S， Tl 3+与 S2-形成难溶的 T1 2S3， S 2-与部分重金属离子形 成硫化沉淀， 再通过第六反应池投加硅藻土， 利用其较大的比表面积吸附水中的沉淀物达 到共沉淀的目的， 再通过第七反应池加入絮凝剂， 所述絮凝剂为聚丙烯酰胺、 聚丙烯酸钠中 的一种或几种， 最后通过斜板沉降池进行固液分离， 深度去除其中的铊与重金属离子。 0019 3） 对二级处理后的净化水再次加入硫酸调节 pH 到 6-9， 投加硫酸亚铁、 硫酸铁、 聚 合硫酸铁、 聚合氯化铁、 聚硅硫酸铁、 聚磷硫酸铁中的一种或几种， 去除净化水中多余的S2-， 最后经填充介质为活性碳、 沸石、 硅藻土、 锰砂中的一种或几种的过滤器过滤， 去除残余的 沉淀物后直接外排 ； 反冲洗强度为12 L/m2.S， 当过滤器两端压力超过0.15Mpa时， 需对过滤 器进行反冲洗。 说 明 书 CN 104445732 A 5 1/1 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 104445732 A 6 。