[發明專利]一種含硒和/或碲廢水的處理方法

在審

• 申請號: 201410162980.5
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103951120A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 孟華;李志強
• 申請（專利權）人: 北京賽科康侖環保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F101/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 侯桂麗;楊晞

技術領域

本發明屬于水處理領域，尤其涉及一種含硒和/或碲廢水的處理方法。

背景技術

含硒和/或碲廢水的排放會對對環境造成污染并危害人體健康。因此，需要將含硒和/或碲的廢水處理后再進行排放。傳統去除廢水中硒的方法主要有生物法和物化法。

生物除硒法主要是用土壤和底泥作為接種體，來自這兩種接種體的細菌多數都能將廢水中硒酸鹽或亞硒酸鹽中的硒還原。采用厭氧生物處理將可溶性硒還原為單質硒，硒酸根離子和亞硒酸根離子都能通過還原為單質硒而去除。對于濃度較低的含硒廢水，經過厭氧生物反應能使硒濃度降到限值以下，然而，對于硒濃度相當高的廢水或硒濃度存在變化的廢水，由于負荷變化等原因會使得生物處理變得不穩定，處理過程也難以保持穩定，硒濃度很難始終保持在允許值以下。慢砂過濾是生物還原處理的一種方法，其主要是通過濾料表層的細菌將硒酸鹽還原為元素硒，由于元素硒難溶于水，被濾料層截留而從水中去除。P.L.Carlo等人(Carlo,P.L.,etal,Removal?of?selenium?from?water?by?slow?and?filtration,Water?science?and?Technology,Vol.26,no9～11,pp2137～2140,1992)1992年進行了實驗研究，結果表明慢砂過濾法的最大硒去除率能達到74％～97％。但慢砂過濾的工藝處理構筑面積大。

物化除硒的方法有化學沉淀、鐵離子的催化還原、離子交換和改性吸附劑吸附技術。

如果硒以亞硒酸根離子(SeO₃^2-)形式存在，向含硒廢水中加入諸如鎂鹽、鋅鹽、三價鐵鹽等金屬鹽，亞硒酸根離子很容易形成不溶性硒化物。但若硒以硒酸根離子(SeO₄^2-)形式存在，化學沉淀法的硒去除率則很有限，需向含硒廢水中加入亞鐵鹽，通過F_e²⁺的還原作用將水中的可溶性硒還原為不溶性單質硒。同時，水中產生的絮狀氫氧化物也可使可溶性硒發生化合、分解等反應，從而形成不溶性物質而被去除。然而，這種方法需使用大量的亞鐵鹽，會產生大量污泥，影響廢水處理成本。

US3933635公開了一種從酸性工藝廢水中去除亞硒酸根離子的處理方法。該方法將pH為1.0～4.0的酸性工藝廢水，在85℃～250℃下與一種金屬還原劑反應，經過足夠長的時間，亞硒酸被還原成不溶性的單質硒。最佳溫度范圍是50℃～70℃，還原劑可以是粉狀、片狀、顆粒狀、絲狀等形態的鋁、鐵或鋅，其中首選的是鋅粉。但是當污染物以硒酸鹽(SeO₄^2-)形式存在時，硒的去除率非常有限。研究表明，對于濃度為0.03～10mg/L的硒酸鹽廢水，采用傳統化學沉淀法的除硒率＜10％，這時一般通過離子交換或反滲透法來處理。US4405464公開了一種用金屬離子將水中硒酸鹽以化學沉淀的方式去除的方法，這種方法還能去除大部分亞硒酸鹽，所以這種方法比離子交換或反滲透法更經濟、更有吸引力。然而，該方法不適用于pH＞6.0的廢水，當廢水為堿性或中性時，就需用鹽酸、硫酸進行酸化。

離子交換法是利用離子交換樹脂與水充分接觸，從而有選擇的吸收除去水中的硒。該方法的關鍵在于尋找一種適用的交換樹脂，目前，201×7強堿陰樹脂，DowexⅡ強堿陰離子交換樹脂及DiaionWA-20弱堿陰離子交換樹脂處理含硒廢水有較好的效果。據報道，張曉瑞等(張曉瑞，王琳，朱友利，離子交換法除硒(Ⅵ)影響因素研究，科學技術與工程，2011，11(15):3592～3599)研究了離子交換法去除原水中六價硒的效果并對其影響因素進行了探討。研究結果表明，采用201×7強堿性陰離子交換樹脂去除原水中硒(Ⅵ)，當原水硒(Ⅵ)濃度為1000μg/L時，硒(Ⅵ)的去除率可達95％以上。采用離子交換法除硒(Ⅵ)效果好，方法操作簡便、實用性強。同時研究得出201×7強堿性陰離子交換樹脂去除原水中六價硒最佳實驗條件是：樹脂的投加量為4g/L，溶液的pH值在6～12之間，溶液溫度在(10～30)℃，攪拌時間在1h以上，硒(Ⅵ)的去除率高；而原水濁度對硒(Ⅵ)的去除效果無明顯影響。離子交換法處理技術相對成熟，效果穩定性高、去除率高、樹脂容易再生。但是當水中存在有對環境無害的其他離子時，這些離子會浪費離子交換樹脂的交換容量，從而使成本變高。