[發明專利]一種工業廢水中重金屬的去除系統

有效

• 申請號: 201710926920.X
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN107459230B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 朱輝
• 申請（專利權）人: 杭州富陽何氏化纖助劑有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/20
• 代理公司: 杭州泓呈祥專利代理事務所(普通合伙) 33350
• 代理人: 張嬋嬋

本發明公開了一種去除工業廢水中重金屬的處理系統，包括集水井、粗格柵、一次沉淀池、pH值調節池、蛋白質?重金屬離子螯合反應塔、離心分離器、曝氣硝化池、生物脫氮池、二次沉淀池、凈水池等。本系統創造性的利用了一種附著有半胱氨酸(Cys)牛血清白蛋白的球形擔體作為表面接觸反應介質，當含有重金屬的廢水以細化水霧的狀態與其表面接觸時，通過金屬結合肽的誘導作用使廢水中的重金屬離子與半胱氨酸(Cys)牛血清白蛋白發生螯合反應，生成金屬絡合物，該絡合物不溶于水，可通過離心分離操作加以去除。同時，蛋白質擔體球作為一種低值易耗品，可根據使用消耗情況進行替換。

技術領域

本發明涉及一種去除工業廢水中重金屬的處理系統，屬于環境保護中的廢水處理領域。

背景技術

重金屬污染是指由重金屬及其化合物所造成的環境污染和生態破壞，其危害程度取決于重金屬在環境、食品和生物體中存在的濃度和化學形態。重金屬污染主要表現在水污染中，還有一部分在大氣和固體廢物中。重金屬污染與其他有機化合物的污染不同，不少有機化合物可以通過自然界本身的物理、化學或生物效應得以凈化，使危害性降低或消除；而重金屬具有富集性，很難在環境中降解。

從環境污染方面來看，重金屬污染最具代表性的是汞、鎘、鉛以及“類金屬”——砷等生物毒性顯著的重金屬，這些重金屬在水環境中不能被分解，人類飲用后毒性放大，與水中的其他毒素結合會生成毒性更大的有機化合物。

目前，現有的工業廢水重金屬處理方法包括：化學沉淀法、電解法、吸附法、膜分離法、離子交換法等。

（1）化學沉淀法：在工業廢水中投加某種化學物質，使其與廢水中某些溶解性物質發生反應，生成難溶鹽而沉淀下來，這種方法稱為化學沉淀法。傳統的化學沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法和鋇鹽沉淀法等。

（2）電解法：應用電解的基本原理，使廢水中重金屬離子在陽極和陰極上分別發生氧化還原反應，使重金屬富集，從而使廢水中重金屬得以去除，并可回收重金屬。電解法處理重金屬廢水具有運行可靠、重金屬去除率高，可回收利用等特點。但由于重金屬濃度低時電耗大、投資成本高，電解法只適合處理高濃度重金屬廢水。

（3）吸附法：吸附法是利用吸附劑吸附廢水中重金屬的一種方法，傳統的吸附劑有活性炭、沸石、粘土礦物等天然物質。活性炭的吸附能力強，對重金屬去除率高，但價格昂貴，使用壽命短。近些年來發現礦物材料具有很強的吸附能力，其中天然沸石吸附能力最強，也是最早用于重金屬廢水處理的礦物材料。

（4）膜分離法：膜分離法是利用一種特殊的半透膜，在外界壓力的作用下，不改變溶液的化學形態使溶質和溶劑進行分離和濃縮的方法。膜分離技術在反應過程中不發生相變化，分離效率高，操作及維護方便，分離和濃縮同時進行，可回收有價值的重金屬。常見的膜技術有微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析、液膜等。

（5）離子交換法：離子交換法處理重金屬廢水是利用離子交換樹脂上的可交換離子與重金屬離子發生交換反應，從而去除廢水中重金屬離子的方法。離子交換技術去除廢水中的重金屬，凈化后出水中重金屬離子濃度遠低于化學沉淀法處理后出水中重金屬離子的濃度，通過回收再生后的溶液，可以實現重金屬的回收。離子交換樹脂性能對重金屬離子的去除效果有較大影響。

由于上述傳統處理方法存在成本高、技術復雜、處理效果不穩定等缺點，因此，有必要擺脫現有的處理技術思路，開辟出處理工業廢水重金屬的新途徑，進而開發一種全新形式的工業廢水重金屬處理技術。

發明內容