[發明專利]一種利用廢物處理含重金屬酸性廢水的方法

在審

• 申請號: 202011568021.5
• 申請日: 2020-12-26
• 公開（公告）號: CN112591843A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 瞿廣飛;鄧繼加;李軍燕;周哲文
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/66;C02F101/20;C02F101/22
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 蘇蕓蕓

本發明公開了一種利用廢物處理含重金屬酸性廢水的方法，該方法對貝殼進行清洗、干燥、煅燒及碾磨預處理后，按比例與球磨成粉末的鐵渣及篩選后的粉煤灰進行充分的混合攪拌，利用材料本身的特性互相補充使其能夠達到最佳處理效果，處理后的水經簡單過濾后就可以用于農業澆灌等用途；本發明具有成本低，效率高，通用性強、處理效果好等特點，處理過后的材料可以直接用于路面鋪設等建筑用途，可以有效的減少含重金屬的酸性污水處理過程中的二次污染，從而以較低的成本實現了對含重金屬酸性廢水的有效處理。

技術領域

本發明屬于工業廢水與環境污廢水處理領域，具體涉及一種利用廢物處理含重金屬酸性廢水的方法。

背景技術

隨著經濟的高速發展人類對于各類礦產資源的需求也隨之越變越大，礦山開采為經濟發展作出了重要貢獻，但與之同時，采礦業的飛速發展也帶來了各種各樣的環境問題，其中，酸性礦井排水由于其高酸度、有毒金屬和硫酸鹽含量，給環境帶來了嚴重的污染問題最為突出成為近些年來研究的熱點問題。這是由于黃鐵礦在水和空氣中被微生物氧化而產生的酸性溶液所含的酸性金屬離子所致，由多種溶解性有毒金屬組成的酸性礦井排水處理過于復雜和昂貴，如果對酸性礦井排水管理不當，會造成嚴重的環境退化、水土污染，對附近社區的健康、生物多樣性和水生生態系統產生嚴重影響；這些負面的環境影響代代相傳。因此，為了保護環境，應當對此更加重視，但當前的酸性礦井排水處理技術要么不足，要么太昂貴。因此，常規處理技術的高成本產生了經濟壓力，并導致工程師尋求成本有效且環境友好的技術來處理酸性礦井排水。在過去的幾十年中，研究工作一直致力于從酸性礦井排水以及工業廢水中去除重金屬的先進技術例如化學沉淀，氧化，還原，凝聚，溶劑萃取和吸附，通常用于去除重金屬離子，而現在吸附具有簡單、經濟、吸附容量大、選擇性高等優點已經發展成為去除金屬離子的優選方法。

在現有的各種利用吸附法處理含重金屬酸性廢水方式中，中國專利CN 102886251公開了一種“對水中重金屬具有去除效果的濾料的制備方法”通過利用凹凸棒土、磷酸鋁和木屑的混合進行改性，從而達到去除水中重金屬的目的，但這種治理方式適應范圍很小，僅能對水中的重金屬錳起到一定的作用，不能對廢水的pH起到調節作用，效果慢而且不夠明顯。中國專利CN 106186166 A公布了“一種利用蛋殼固定床處理酸性礦山廢水的方法”通過在固定床中使用經預處理的蛋殼顆粒來處理酸性礦山廢水，但對于蛋殼需要手工處理，導致其過程繁瑣，整體效率較低，需要較為頻繁的更換，無法進行大規模的推廣和運用。中國專利CN 109052554A公開了“一種用于廢水除鉛的水處理材料及其應用”使用較為復雜的工藝制備一種去除廢水中重金屬鉛的材料，該方法適用范圍小，過程復雜且需要使用多種不同的化學試劑極易產生二次污染，無法有效的調節和改善廢水pH。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種高效、低成本的利用廢物處理含重金屬酸性廢水的方法。

本發明方法包括以下步驟：

（1）將用水洗凈并進行碾壓干燥后的貝殼置于KOH溶液中浸泡，取出貝殼，用蒸餾水或去離子水洗滌、干燥，煅燒，研磨后得到貝殼粉；

所述KOH溶液濃度為3-6mol/L，浸泡時間為12-36h，按1kg貝殼所添加2-2.6L KOH溶液的比例將貝殼置于KOH溶液中浸泡；

所述煅燒是在600-800 ℃下處理4-7h；研磨后過50-100目篩制得貝殼粉；

（2）將爐鐵渣進行球磨、清洗、干燥并過篩；

所述高爐鐵渣是指冶煉生鐵時產生的廢渣；爐鐵渣最少經過3次水洗后，通過轉爐煉鐵鐵渣球磨后，過100-150目篩制得；

（3）將粉煤灰過篩處理后制得粉末，與步驟（1）貝殼粉充分混合，然后再加入步驟（2）爐鐵渣，攪拌混勻；

所述粉煤灰與貝殼粉的質量比為3:7-1:1，粉煤灰與貝殼粉的混合物: 爐鐵渣的質量比為1:4-1:1；粉煤灰過100-200目篩后制得粉末；

（4）將步驟（3）混合物加入含重金屬酸性廢水中，攪拌20-40min后，靜置1-2h，過濾，即得凈化后廢水；