[發明專利]固體硫化劑、微蝕含銅廢水資源化處理系統及控制方法

在審

• 申請號: 202110095442.9
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112897672A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 孫偉;張晨陽;岳彤;韓明君;李賽;余恒;何建勇;張洪亮
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C02F1/62
• 分類號: C02F1/62;C02F1/66;C02F101/20;C02F103/16
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 黃啟兵

本發明公開一種固體硫化劑、微蝕含銅廢水資源化處理系統及控制方法，固體硫化劑的原料為黃鐵礦和純閃鋅礦中的一種或兩種組合，將原料破碎磨礦，過篩處理，高溫焙燒，冷卻再次過篩即得；處理系統包括反應單元和控制單元，反應單元包括依次連接的貯水池、預處理池、反應池和沉淀池，預處理池連接有第一加藥機構，反應池連接第二加藥機構，控制單元包括pH在線檢測機構、銅離子濃度在線檢測機構和控制器。本發明固體硫化劑采用純黃鐵礦和純閃鋅礦作為原料，經過高溫改性后得到，可實現硫離子的可控釋放，在酸性條件下釋放的硫離子與含絡合狀態的銅離子積極反應，能夠達到破除絡合與除去重金屬銅的效果，實現電銅離子的短流程、安全且高選擇性去除。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種固體硫化劑、微蝕含銅廢水資源化處理系統及控制方法。

背景技術

全國每年產生的重金屬廢水約超40億噸，不僅造成資源的損失，而且造成嚴重的環境污染。電鍍廢水是一種典型的重金屬污染廢水，目前電鍍廢水已成為世界三大污染源之一，其特點是：排放量大，成份復雜，含有多種重金屬離子、有機物、懸浮物等、而且濃度高、污染性非常強，難被生物降解。重金屬廢水如不加以有效治理而直接排放，必會使周邊水環境造成嚴重的污染；造成管道、河道的阻塞和腐蝕；天然水接納后，水體的緩沖作用被破壞，使水質惡化，抑制或阻止水中微生物的繁殖及生存，降低水體的自凈能力，對水生物及農作物造成嚴重的危害；而水中的各種重金屬離子不會被微生物降解，通過污染江、河、湖、海，滲入土壤而破壞農作物，在植物或動物體內吸附、積累和富集，然后通過食物鏈威脅到人類健康。

電鍍廢水還兼具一定的資源屬性，廢水中金屬離子的資源化利用具有重要意義。含銅廢水廣泛存在于電鍍、冶金等工業生產領域，重金屬污染特別是高毒性和強穩定性重金屬廢水處理越來越受到社會各界和科學研究工作者的關注，含銅廢水的排放也受到了嚴格的控制。

電鍍廢水處理常用的方法有：離子交換法、化學沉淀法、電解法、混凝法、吸附法、反滲透法等。氫氧化物沉淀法因其成本低廉、操作方便、易于管理在重金屬廢水處理中受到廣泛應用，但是對于絡合態重金屬廢水，氫氧化物沉淀法往往去除效果不佳，其應用受到極大的限制。另外，現有的電鍍廢水處理針對銅離子的資源化回收利用率較低，無法實現完善的含銅廢水資源化處理，導致大量銅資源的浪費。

發明內容

本發明的目的在于提供一種固體硫化劑、微蝕含銅廢水資源化處理系統及控制方法，以解決上述技術問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是

本發明第一方面提供了一種固體硫化劑，所述固體硫化劑的原料為純黃鐵礦和純閃鋅礦中的一種或兩種組合，通過以下步驟制備：

S1將所述原料破碎磨礦，之后過篩處理，得到顆粒a；

S2將所述顆粒a高溫焙燒，冷卻后再次過篩處理即得。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進：

進一步的，所述步驟S1中的過篩處理和步驟S2中的過篩處理均是指用100目篩網過篩后收集篩后顆粒。

進一步的，所述步驟S2中的高溫焙燒是指在220～240℃下焙燒2h。

本發明的固體硫化劑采用黃鐵礦、閃鋅礦或兩者組合作為原料，通過對天然礦石進行選礦除雜提純得到純黃鐵礦和閃鋅礦，也可以直接選擇高純度的二硫化亞鐵或硫化鋅替代，將礦石經過高溫改性后得到的固體硫化劑，能夠作為良好的硫源補充，可以實現硫離子的可控釋放，在酸性條件下釋放的硫離子與含絡合狀態的銅離子積極反應，能夠達到破除絡合與除去重金屬銅的效果，實現電鍍微蝕含銅廢水中銅離子的短流程、安全且高選擇性去除。