[發明專利]一種去除冶煉廢水中重金屬離子的生物制劑及方法

在審

• 申請號: 201710077105.0
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106698854A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 過衛東;張榮澤;楊明波
• 申請（專利權）人: 甘肅中順石化工程裝備有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F103/16
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所11344
• 代理人: 劉雪花

技術領域

本發明涉及廢水處理領域，尤其涉及一種去除冶煉廢水中重金屬離子的生物制劑及方法。

背景技術

冶煉廢水主要來自選礦、采礦、冶煉尾氣制酸等環節，其具有重金屬離子濃度高、成分復雜等特征，如金屬銅冶煉企業所產生的廢水中含有銅、鎘、砷等重金屬離子，其中銅離子濃度高達2-10g/L、砷離子濃度高達0.72-9g/L，遠高于工業廢水中銅、砷的排放標準(銅的排放標準為1ppm，砷的排放標準為0.5ppm)。

處理重金屬廢水的方法很多，可歸納為化學沉淀法、物理處理法、生物處理法三大類，其中化學沉淀法包括中和沉淀、硫化物沉淀、鐵氧體沉淀、電化學法和高分子重金屬捕集劑法；物理處理法包括吸附法、萃取法、離子交換法、膜分離法、蒸發和凝固法等；生物處理法包括生物絮凝法、生物化學法和植物修復法等。

目前最常用的處理方法主要是化學沉淀法，通過加入石灰、鐵鹽、硫化物等沉淀劑，能快速去除廢水中的重金屬離子，工藝簡單，但此法會產生大量廢渣，且對低濃度的重金屬廢水處理效果不明顯，廢水難以達到排放或回用的標準。其他方法如離子交換法、膜分離法、植物修復法處理效果較好，但處理成本相對較高。與傳統化學、物理法相比，生物法去除廢水中的重金屬具有低成本、高效率等顯著優點。但現有生物法去除廢水中重金屬的效果仍不理想。

發明內容

有鑒于此，有必要針對上述的問題，提供一種去除冶煉廢水中重金屬離子的生物制劑及方法。

為了實現上述目的，本發明是通過以下方式實現的：

一種去除冶煉廢水中重金屬離子的方法，包含以下步驟：

S1、反應

在500～700rpm均速攪拌下，將生物制劑和廢水按一定比例均速泵入反應池，經攪拌進行充分反應，廢水和生物制劑在反應池的停留時間為20～30min，生物制劑體積與廢水體積比3～6:1000，反應溫度為40℃以下；

S2、絮凝

步驟S1的流出溶液進入反應釜中，調節pH值為11～12，生物制劑中還原菌的載體亞鐵鹽生成氫氧化亞鐵，風速3.0m/s鼓風曝氣15min，所得的氫氧化鐵膠體將生物制劑與重金屬離子反應產生的小分子絮凝沉淀；

S3、固液分離

步驟S2所得的溶液進入沉淀池，靜置約10min進行沉淀，上清液調節pH值至6～9后排放，沉渣返回廢水處理的壓濾工段。

優選地，步驟S2中使用石灰漿調節pH值。

優選地，所述生物制劑通過以下方法制備：在脫氧后的自來水中加入硫化亞鐵和脫硫單胞菌，200rpm攪拌，溫度為20～40℃，滴加濃硫酸，每升水中加入硫化亞鐵138g、濃硫酸239g，脫硫單胞菌液200ml，經過12小時后得到硫酸亞鐵還原菌溶液即為生物制劑。

優選地，所述生物制劑的制備過程中密封隔氧。

優選地，生物制劑為墨綠色。

優選地，在制備生物制劑過程中，將產生的硫化氫氣體引入氫氧化鈉吸收塔得到硫化鈉溶液，經濃縮結晶后得到硫化鈉產品，可外售以降低生產成本。

與現有技術相比，本發明去除冶煉廢水中重金屬離子的生物制劑及方法具有如下有益效果：本發明利用硫酸鹽還原菌作為處理藥劑，以實現低成本、高效率去除廢水中重金屬離子的目的，具有較好的應用前景，經本發明方法處理的廢水達到工業廢水國家排放標準。本發明方法清潔環保、效率高、成本低、操作簡便。

具體實施方式

為了更好的說明本發明，下面結合具體實施方式做進一步說明。本發明中所用試劑或儀器均可由市場購得，使用的檢測方法等都是本領域所熟知的，在此不再贅述。

實施例1

一種去除冶煉廢水中重金屬離子的生物制劑，在密封隔氧的條件下通過以下方法制備：在脫氧后的自來水中加入硫化亞鐵和脫硫單胞菌，200rpm攪拌，溫度為20～40℃，滴加濃硫酸，每升水中加入硫化亞鐵138g、濃硫酸239g，脫硫單胞菌液200ml，經過12小時后得到硫酸亞鐵還原菌溶液即為生物制劑，生物制劑為墨綠色。優選地，在制備生物制劑過程中，將產生的硫化氫氣體引入氫氧化鈉吸收塔得到硫化鈉溶液，經濃縮結晶后得到硫化鈉產品，可外售以降低生產成本。所述脫硫單胞菌液可以自己培養也可以直接采用市售產品。

一種去除冶煉廢水中重金屬離子的方法，包含以下步驟：

S1、反應