[發明專利]雙循環噴射式除重金屬的方法及設備

有效

• 申請號: 201210415979.X
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102923879A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 黎鉉海;曹傳東;杜曉娟;陳勇;高祖玉;李榮勝;蔣書霞
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F103/16;C02F101/20
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

技術領域

本發明涉及一種雙循環噴射式除重金屬的方法及設備，屬于廢水處理、環境保護領域。

背景技術

冶金行業、采礦行業、電鍍行業、電池加工業、機械加工、化學工業等行業在生產過程中產生了大量廢水，廢水中含有濃度極高的有害重金屬，這些毒性極大，生物毒素最顯著的重金屬包括汞（Hg）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、鉛（Pb）和類金屬砷（As），以及有一定毒性的鋅（Zn），銅（Cu）、鎳（Ni）等元素。這些重金屬可引起動植物生物功能紊亂、營養失調，甚至死亡。因此必須對這些行業產生的廢水進行除重金屬處理，使它們的含量達到排放標準。目前除重金的方法有吸附法、電滲析法、電解法、離子交換樹脂法、膜分離法、微生物處理法、沉淀法等。吸附法就是利用活性炭等比表面積大的物質吸附廢水中的重金屬，使其沉淀而達到除去的目的，此法成本高，一般不單獨使用。電滲析法是利用電場的作用，將重金屬離子向電極處吸引，從而達到分離、濃縮的目的。電滲析法處理廢水的特點是不需要消耗化學品，設備簡單，操作方便，但處理時間長，處理量小，不適合大規模處理。電解法就是利用重金屬離子在電解池的陰極、陽極上發生氧化還原反應，使其形態發生改變而使毒性降低或消失的方法，該方法處理重金屬能力強，又能直接回收重金屬，缺點就是耗電大，處理時間長。離子交換樹脂法處理重金屬就是利用離子交換樹脂中的活性基團吸附重金屬離子而達到分離、固定、富集重金屬的目的，但吸附重金屬后的樹脂需要再生，成本相對要高。膜分離法是利用具有一定大小孔徑的膜材料選擇性的透過一定大小分子量的物質，使它們達到分離、純化、濃縮的目的，膜分離重金屬效果好，但膜材料價格貴，膜的清洗、維護比較麻煩。微生物處理重金屬的方法是利用微生物在繁殖過程中，通過自身的氧化、還原作用，把重金屬轉化為低毒甚至無毒的形態，并且微生物繁殖過程中分泌的多糖類化合物、蛋白質等物質可以吸附重金屬而達到富集、轉化重金屬的目的。微生物法處理重金屬的方法簡單，成本低，但處理時間長，影響處理效果的因素很多，處理效果不穩定。相對于以上六種處理方法，沉淀法處理重金屬是一種古老、簡單、范圍廣的方法，它是利用重金屬離子與加入的沉淀劑產生反應，生成難溶物而達到去除的目的。最常用的沉淀劑是堿金屬硫化物。重金屬的硫化物的溶度積都非常小，因此可以一步處理廢水中多種重金屬。在中性或酸性溶液中硫離子與重金屬離子發生化學反應的方程式為：

硫化物沉淀法去除重金屬工藝、設備簡單，相對于其他處理方法成本低，但由于在酸性環境中，硫化劑會產生大量污染環境的硫化氫氣體，由于產生大量硫化氫氣體，硫化劑的用量比較大，因此必須改進硫化物沉淀法除重金屬的這項技術。

發明內容

本發明的目的是針對現有硫化物沉淀法去除重金屬硫化劑用量大、去除率不高，產生大量污染環境的硫化氫、工藝繁雜、資源不能循環利用等問題，提供了一種雙循環噴射式除重金屬的方法及設備。本發明自動化程度高，重金屬去除率高，成本低。

本發明是這樣實現的：一種雙循環噴射式除重金屬的方法，其特征在于：氣體硫化氫從硫化氫儲罐通過管道進入雙循環噴射式中的二級反應釜，開啟循環泵使二級反應釜內的物料進行內循環反應，循環反應時間為60～90分鐘，反應溫度為30～60℃，反應壓力為0.1～0.3Mpa；同時二級反應釜剩余的硫化氫進入一級反應釜，開啟循環泵使一級反應釜內的物料進行內循環反應，循環反應時間為60～90分鐘，反應溫度為30～60℃，反應壓力為0.1～0.3Mpa；循環反應結束，通過管道將二級反應釜內反應后的液體置于儲槽內，靜置30～60min后，將液體進行壓濾，得到的濾渣送到冶煉廠進行重金屬的回收，濾液經處理后綜合利用，實現零排放；一級反應釜循環反應后的廢液則留作為下一輪二級反應釜的反應液。

所述的雙循環噴射式除重金屬的方法采用的設備，包括一級反應釜4、二級反應釜3、噴射器1、噴射器2、循環泵5、循環泵6、原液槽7和硫化氫儲罐8，其特征在于：噴射器1的下端用一條管道與反應釜3相連通，噴射器2的下端用一條管道與反應釜3相連通，反應釜3的底部用管道與循環泵5的進料口連通，反應釜4的底部用管道與循環泵6的進料口連通，循環泵5的出料口與噴射器1的頂部相連通，循環泵6的出料口與噴射器2的頂部相連通，兩個噴射器之間用管道連接，兩個反應釜之間也用管道相連接；原液槽7底部用管道與循環泵5、6的進料端相連；硫化氫儲罐8的頂部用管道與噴射器1、2相連通。