[發明專利]一種養殖業廢水中重金屬銅的處理工藝

在審

• 申請號: 201710815534.3
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN107686146A
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 張文薈;袁也;鐘誠
• 申請（專利權）人: 南京國龍生物科技有限公司
• 主分類號: C02F1/48
• 分類號: C02F1/48;C02F1/28;B01J20/28;B01J20/12;B01J20/30;B01J20/34;C02F101/20;C02F103/20
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙)11427
• 代理人: 陳娟

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，尤其涉及一種養殖業廢水中重金屬銅的處理工藝。

背景技術

近年來，隨著人類對肉類、蛋類食品需求的不斷增長，畜禽養殖業發展迅速，隨之帶來的環境問題也越來越嚴重。畜禽養殖過程中所產生的廢水是養殖業的主要污染物，通常由排泄物、飼料殘渣、動物組織以及沖洗水組成。由于不少企業為了加快禽畜生長，縮短養殖周期，在飼料中添加了大量銅、鋅等微量元素，但飼料中的這些元素大部分不能被動物吸收，隨糞尿等排出從而導致養殖廢水中的重金屬含量超標，養殖廢水處理工藝中通常忽視了對重金屬的處理。重金屬元素在環境中易富集，若不加以處理會對環境產生極大的污染，同時還可能因食物鏈的傳導而對人體健康產生極大的威脅。

除了從源頭上減少重金屬的使用外，目前對于去除廢水中的重金屬的處理方法主要有物理法、化學法和生物法。其中化學法的藥劑成本不菲且易引起二次污染；生物法對重金屬的吸收富集往往需要較長的時間；物理法使用活性炭作為吸附劑進行高效吸附是一種較為簡便的處理方式，但活性炭的成本高又難以重復利用，因此尋找一種廉價高效且便于重復使用的吸附劑是當下急需解決的問題。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種養殖業廢水中重金屬銅的處理工藝，采用改性的磁性海泡石作為重金屬的吸附劑，具有成本低廉、操作簡便、重金屬銅的吸附效果好、吸附劑可重復利用等優點。

本發明提出的一種養殖業廢水中重金屬銅的處理工藝，其特征在于，方法步驟如下：

S1：經過前處理使養殖廢水的SS值小于100mg/L；

S2：經前處理的廢水進入吸附反應池，通過向吸附池中投加偶聯負磁改性的海泡石吸附劑對重金屬銅進行吸附反應，水力停留時間不少于1h；同時使用攪拌裝置對吸附池中的廢水進行攪拌，加速吸附劑對重金屬銅的吸收；

S3：反應后的廢水通過廢水進水閥門進入針對吸附劑收集、洗脫、回用的一體化處理池。吸附劑的收集：利用池中的三層電磁鋼網對廢水中的磁性吸附劑進行回收，經吸附后的廢水中重金屬銅含量達標，廢水經過一體化處理池末端出水口可直接排放；

S4：吸附劑的洗脫：關閉反應池中廢水的進水閥門，并將廢水放空后，打開一體化處理池中洗脫液進水閥門，使其充滿處理池，對富集重金屬銅的吸附劑進行清洗脫附，洗脫時間達到5h后打開末端出水口將洗脫液排出，排出的洗脫液應統一收集。

S5吸附劑的回用：關閉洗脫液進水閥門，打開清水進水閥門，并斷開電磁鋼網電源使其失去磁性，負磁吸附劑由于水流沖刷從鋼網上脫落，隨水流由出水口通過外設的提升泵返回反應池中，完成吸附劑的循環利用。

優選地，所述S2中偶聯負磁改性的海泡石吸附劑的制備方法步驟如下：

1)將海泡石原土顆粒進行焙燒處理，150℃，12h，去除原土中的有機質，增加比表面積

2)將焙燒冷卻后的海泡石顆粒加入0.05-0.1mol/L的鐵鹽溶液，在30-50℃條件下攪拌混勻，然后在通入氮氣的條件下，加入氨水調節溶液pH至11-12，使其共同形成沉淀；沉淀結束后，在110℃條件下進行烘干，過100目篩得到一種負載磁性納米氧化鐵的海泡石顆粒。

3)將磁性海泡石顆粒與硅烷偶聯劑溶液按固液比為1：(3-5)g/ml進行混合攪拌1h，然后將所得固體用清水清洗過濾，干燥后過100目篩，得到偶聯負磁改性的海泡石顆粒。

優選地，所述鐵鹽溶液中氯化亞鐵和氯化鐵按物質的量比為1:(1-3)，所述鐵鹽溶液與海泡石的配比為0.5L/g。

優選地，所述硅烷偶聯劑溶液配比為10％的水，75％的甲醇，15％的硅烷偶聯劑。

優選地，所述硅烷偶聯劑為1,3-氨丙基三甲氧基硅烷或γ―甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)。

優選地，所述S2中廢水在吸附反應池中的停留時間為1-3h。

優選地，所述S3中一體化處理池內設有三層可拆卸的磁化鋼網，三層磁化鋼網的孔徑沿水流方向依次為10、5、1mm。

優選地，所述的三層磁化鋼網相互平行，且與水流方向呈30-60°傾斜。

優選地，所述S4中的洗脫液為0.01mol/L的HNO₃溶液，洗脫時間5h。