[發明專利]重金屬酸性廢水處理與回收的吸附和熱溶液脫附法

無效

• 申請號: 201010136497.1
• 申請日: 2010-03-26
• 公開（公告）號: CN101786687A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 葛華才;陳輝
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/62;B01J20/34
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及環境保護領域，具體涉及重金屬酸性廢水處理與回收的吸附和熱溶液脫附 法。

背景技術

許多工業生產和礦業開采過程中產生的污水含有大量的重金屬離子，如鉛、銅、鎳、 汞、鎘、鉻等，如不進行有效治理，將引起嚴重的環境污染，同時可能對人類生存和健康 帶來嚴重的危害。此外，這些金屬通常是價格昂貴的重金屬，如果能夠進行有效的回收， 亦可給企業帶來可觀的經濟效益。

重金屬酸性廢水的處理方法有沉淀法、電化學法和吸附法等。沉淀法通過調節廢液的 pH至堿性或直接加入沉淀劑產生難溶的重金屬化合物實現重金屬的分離，這方面的國內外 專利較多，如CN1256251、CN101343125、CN101367590等。電化學法通過電解或電遷移 法使廢水中的重金屬離子得以濃縮或者降低，這方面的專利有CN101200325等。吸附法通 過加入吸附劑吸附重金屬離子的方式實現廢水處理，這方面的專利亦較多，如CN1267641、 CN1597551、CN101357798等。

沉淀法通常適用于高濃廢水，但存在形成膠狀沉淀難以分離等缺點。電化學法耗能較 多，而吸附法是比較有競爭性的一種方法。

傳統的吸附法對吸附重金屬后的吸附劑采用加入洗脫劑方式實現重金屬與吸附劑的分 離和再生。但需用較多的洗脫劑，重金屬離子回收液成分變得復雜，并且有可能產生進一 步的水污染。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有重金屬酸性廢水處理的吸附法中存在的不足之處，提供 一種重金屬酸性廢水處理與回收的吸附和熱溶液脫附法。本發明使用對重金屬離子吸附具 有溫度敏感特性的固體吸附劑，吸附后進行熱脫附和過濾，濾渣即為固體吸附劑—殼聚糖 接枝交聯物，濾液即為回收的重金屬離子溶液。本發明方法的重金屬離子的脫附回收僅需 極少量的酸，從而重金屬離子回收液中成分比較簡單，回收容易。相對于使用洗脫劑洗脫 的方法更為環保，固體吸附劑可循環使用。

本發明目的的實現通過如下步驟：

一種重金屬酸性廢水處理與回收的吸附和熱溶液脫附法，具體包括以下步驟：

(1)吸附：在重金屬酸性廢水中加入殼聚糖接枝交聯物，攪拌0.5h～3h；

(2)分離：靜置、過濾，濾渣為吸附重金屬離子后的殼聚糖接枝交聯物；

(3)濾液處理：濾液中重金屬離子濃度達到排放或重新利用標準，將濾液排放或重新 利用；不達標，將濾液按步驟(1)和(2)重復處理，直至濾液中重金屬離子濃度達到標 準；

(4)脫附：將吸附重金屬離子后的殼聚糖接枝交聯物放入pH為4～6、溫度為70～100℃ 的水中，不斷攪拌進行熱脫附；

(5)吸附劑的分離：將熱脫附后的混合物，迅速過濾，濾渣即為殼聚糖接枝交聯物， 濾液即為回收的重金屬離子溶液。

所述重金屬酸性廢水為含有鉛、銅、鎳、鎘或汞中一種以上的工業廢水。

所述重金屬酸性廢水中重金屬離子的濃度為1mg/L～20g/L。

在步驟(1)所述重金屬酸性廢水中加入殼聚糖接枝交聯物的重量為重金屬酸性廢水中 重金屬總重量的5～500倍。

所述殼聚糖接枝交聯物包括環氧氯丙烷交聯殼聚糖馬來酸酐接枝物、環氧氯丙烷交聯 殼聚糖丙烯酸共聚物、戊二醛交聯殼聚乙二胺接枝物或環氧氯丙烷交聯殼聚糖乙二胺接枝 物。

步驟(3)所述按步驟(1)和(2)重復處理是在濾液中加入殼聚糖接枝交聯物，攪 拌0.5h～3h；靜置、過濾，濾渣為吸附重金屬離子后的殼聚糖接枝交聯物。

步驟(4)所述水的重量是殼聚糖接枝交聯物重量的8～100倍。

步驟(4)所述攪拌的時間為0.5h～2h。

步驟(1)所述重金屬酸性廢水的pH為3～6。步驟(3)所述按步驟(1)和(2)重 復處理是在濾液中加入殼聚糖接枝交聯物，無需再調pH，攪拌0.5h～3h；靜置、過濾，濾 渣為吸附重金屬離子后的殼聚糖接枝交聯物。

按步驟(1)和(2)重復處理時在濾液中加入殼聚糖接枝交聯物的重量一般為濾液中 所含重金屬總重量的5～500倍。本發明不對殼聚糖接枝交聯物的重量做限定，因為即使加 入殼聚糖接枝交聯物的量少了，也可以通過重復幾次步驟(1)和(2)達到排放標準。