[發明專利]一種利用廢茶屑處理礦冶重金屬廢水的方法

有效

• 申請號: 201310558352.4
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103601315A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 周建;蘇林;李衛鋒;羅學剛
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/66;C02F1/56;C02F101/20;C02F103/10;C02F103/16
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙) 51106
• 代理人: 劉克勤

技術領域

本發明屬于廢水的處理，涉及一種利用廢茶屑處理礦冶重金屬廢水的方法。特別適用于含礦冶重金屬（汞、鎘、砷、鉛、銅、鋅、鉻等重金屬）、放射性核素廢水的處理，可廣泛用于礦冶、化工、電鍍、機械行業的環境保護和修復處理。

背景技術

有色金屬開采和冶煉一直是我國的用水大戶，因大部分有色金屬和礦石中有伴生元素存在，所以其開采和冶煉的廢水中一般含有汞、鎘、砷、鉛、銅、鋅、鉻等重金屬。有色冶金排放的廢水中的重金屬單位體積中含量不是很高，但廢水量大，向環境排放的絕對量大。據統計，有色金屬工業每年通過廢水向環境排放汞5.6t、鎘85t、砷173t、鉛226t等。

重金屬等有害成分產生的毒性有以下特點：（1）水體中重金屬等有害離子的濃度在0.01～10mg/L之間，即可產生毒性效應；（2）重金屬等有害成分很難被微生物降解；（3）重金屬等有害成分可在水生生物體內積累，通過食物鏈進入人體，甚至可以通過可以通過遺傳或母乳傳給嬰兒；（4）重金屬等有害成分進入人體后，可能在體內某些器官中積累，造成慢性中毒，危害有時需10～30年才顯露出來。因此，清除環境中的重金屬等有害成分污染現象，修復被污染的環境，已引起廣泛關注。

現有技術中，人們從認識到重金屬廢水的危害至今已開發出多種冶理重金屬廢水的技術，可以歸結為以下幾種：(1)化學法，(2)反滲透法，(3)理化吸附法，(4)?蒸發和凝固法，(5)?電解法，(6)?電滲析法，(7)生物法等。迄今國內外對重金屬污染的治理仍不夠完善和徹底，遠不能杜絕重金屬廢水對環境的污染。這是由于重金屬廢水無論采用何種方法處理都不能使其中的重金屬分解破壞，只能轉移其存在的位置或改變其物理和化學形態。例如經化學沉淀處理后，廢水中的重金屬從溶解的離子狀態轉變為難溶性化合物而沉淀，于是從水中轉入污泥中。因此，若只注意廢水本身的處理，而忽視處理后產物的回收利用和無害化處理，任其流失于環境中，就會制造二次污染。因此，低成本礦冶重金屬廢水處理工藝技術面臨廣闊的應用前景和廣泛的市場需求，是礦冶行業帶有共性和迫切需要的新技術。

我國是產茶大國，2008年，我國茶產量已達到124萬噸，占世界總量的1/3。2009年，我國茶飲料加工所產生的廢棄茶渣已達到15萬噸，同時茶樹每年自修整、采摘至加工過程中，約有30%為廢枝葉、茶末被遺棄，未得到利用，造成有用資源的浪費。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術中的不足，提供一種成本低廉、處理效果好、實用性強的利用廢茶屑處理礦冶重金屬廢水的方法，從而為礦冶行業的大規模開發利用服務。

本發明的內容是：一種利用廢茶屑處理礦冶重金屬廢水的方法，其特征是包括下列步驟：

a、礦冶廢水（礦冶廢水即礦冶重金屬廢水，是有色金屬開采和/或有色金屬冶煉中產生的廢水）經格柵（格柵的規格，較好的可以是孔徑為1.5～10mm的格柵）過濾除去固形物（即固體物）后，加入堿調節pH至8～9，攪拌混合，再過濾、除去礦冶廢水中大量的重金屬離子（重金屬離子一般主要有Cd⁶⁺、Cr⁶⁺、Cr³⁺、Hg²⁺、Pb²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺或/和Ag⁺）與堿反應生成的沉淀物，并且較好的是使礦冶廢水中各重金屬離子濃度低于100毫克/升（mg/L）（金屬離子與堿作用可以迅速生成沉淀從而實現降低廢水中重金屬離子濃度），得沉淀后的礦冶廢水；

b、分析沉淀后的礦冶廢水中的重金屬總質量（取廢水進行重金屬種類以及其含量分析，可以獲得重金屬總質量，例如采取原子吸收光譜等），在沉淀后的礦冶廢水中加入重金屬總質量1～100倍粒徑為50～200目的廢茶屑，加入酸調節pH值為3～7，攪拌混合30～120分鐘，得混合液；

c、將混合液轉入二級分離池，按每升（L）混合液加入0～2毫升（ml）絮凝劑的比例加入絮凝劑，攪拌混合5～10分鐘（min）后，靜置30～60分鐘，得沉淀后的混合液；

所述絮凝劑是濃度為?1克/升（g/L）的陰離子聚丙烯酰胺的水溶液；

d、將沉淀后的混合液的上層清液溢流出即為處理后的礦冶重金屬廢水，（可以進入消毒池后再）回用或排放；下層污泥經沉淀、機械脫水、棄去或回收利用（其中的重金屬），從而實現低成本礦冶廢水的處理。