[發明專利]一種用于重金屬離子廢水處理的硫化沉淀方法

在審

• 申請號: 201610166864.X
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN107226567A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 謝洪勇;趙盈利;張利
• 申請（專利權）人: 上海第二工業大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F1/52;C02F101/20;C02F101/22
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 王潔平

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，具體的說，涉及一種用于重金屬離子廢水處理的硫化沉淀方法。

背景技術

在礦冶、機械制造、化工、電子、儀表等工業生產過程中排出大量含金屬離子的廢水，這種廢水是對環境污染嚴重和對人類危害大的工業廢水之一。金屬尤其是重金屬在食物鏈中的過量富集對自然環境和人體健康都會造成很大的危害，去除廢水中的金屬離子具有十分重要的意義。廢水中金屬離子的去除方法主要有化學法、物理法和生物法。化學法通過化學反應使廢水中呈溶解狀態的金屬離子轉變為不溶于水的金屬化合物，通過過濾和分離使沉淀物從水溶液中去除。氫氧化物沉淀法是最常用的重金屬離子去除的方法，是利用OH-與重金屬離子反應生成難溶的金屬氫氧化物沉淀。但很多數金屬氫氧化物的溶度積常數較小，金屬離子的去除率不高，如氫氧化鋇、氫氧化鈣、氫氧化銀、氫氧化鎂、氫氧化錳、氫氧化鎳等，氫氧化物沉淀法對這些金屬離子的去除率有限。因此，開發具有低溶度積常數的重金屬化合物，高效去除廢水中金屬離子的處理方法有重要的實際意義與社會效益。

硫化物沉淀法，是向含金屬離子廢水中投加無機硫化物，使金屬離子同硫離子反應生成難溶的金屬硫化物沉淀，然后被過濾分離。由于金屬硫化物的溶度積顯著小于相應的金屬氫氧化物的溶度積，因此，硫化物沉淀法比氫氧化物沉淀法具有更多的優點，比如金屬離子去除率可高達99.9%，沉渣量少，沉渣金屬品位高，有利于金屬的回收。但由于金屬離子同硫離子反應速度快，硫化物沉淀法有硫化物結晶粒度細小，分離困難，限值了硫化物沉淀法的應用。

本發明的金屬離子硫化沉淀法，通過工藝參數控制，可使金屬離子同硫離子反應速度可控、硫化物結晶粒度粗，具有硫化物易于沉淀與分離的優點。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種用于重金屬離子廢水處理的硫化沉淀方法。本發明的方法可高效降低廢水中重金屬離子的含量。

本發明提供一種用于重金屬離子廢水處理的硫化沉淀方法，其首先將廢水的溫度加熱至30～40℃之間，pH值在6～8之間；然后通過向重金屬離子廢水加入無機硫化物，使得重金屬離子與無機硫化物反應生成不溶于水的金屬硫化物，進行廢水處理；其中：所述無機硫化物選自硫化鈉、硫化鉀、硫化鈣、硫化鎂或者硫化鋰中一種或幾種；所述無機物的添加量根據重金屬離子的去除量，按生成金屬硫化物中的重金屬離子與硫恰當摩爾比的90-110%添加。

本發明中， pH的調控通過添加酸或者堿實現。

本發明中，重金屬離子與無機硫化物的反應時間為2～4h。

本發明中，所述重金屬離子廢水中的金屬離子是指單質密度大于4500kg/立方米的金屬元素如Ni²⁺、Cd²⁺ 和Pb²⁺。

和現有技術相比，本發明的有益效果在于：

1)所用藥劑廉價、易得；

2)無機硫化物投加量小、運行費用低；

3)使用方便操作簡單；

4）可處理高含量的含重金屬離子工業廢水，重金屬離子的去除率可達99%或以上。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

實施例 1

1) 含Ni²⁺的工業廢水，其Ni²⁺含量為10000mg/L，要求Ni²⁺的去除率為99%。將所述的廢水通入玻璃鋼罐內，將廢水溫度調節至40℃，pH值調節至6。

2）根據要求，廢水中Ni²⁺的去除量為9900mg/L，向玻璃鋼罐內加入硫化鈉（Na₂S），按生成硫化鎳（NiS）中的Ni²⁺離子與硫（S^-2）恰當比的90%添加硫化鈉，硫化鈉的添加量為11850.9mg/L。

3) 攪拌1h后靜置，溶液分層后，上清液為去除金屬離子后的廢水，將上清液泵出反應罐。

4）出水Ni²⁺的濃度小于10mg/L。

實施例 2