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含重金屬廢水納米吸附深度處理技術(shù)

含重金屬廢水納米吸附深度處理技術(shù)

技術(shù)原理

基于稀土元素變價(jià)特性，采用離子交換吸入和化學(xué)反應(yīng)方法，在樹脂基質(zhì)表面負(fù)載具有新型物質(zhì)結(jié)構(gòu)的納米級(jí)水合氧化鐵和水合氧化錳顆粒，重金屬通過表面羥基的化學(xué)吸附作用去除。由于吸附劑表面物質(zhì)的特性，使其在酸性或堿性條件下具有強(qiáng)大的再生能力。

含鉛、鎘、砷和銻重金屬廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池收集后，經(jīng)機(jī)械過濾器處理，去除廢水中的懸浮顆粒物等污染物。過濾出水依次進(jìn)入除鉛鎘吸附柱和除砷銻吸附柱，深度去除廢水中鉛、鎘、砷和銻等離子，最終超低排放或回用。納米吸附劑運(yùn)行一段時(shí)間后需進(jìn)行脫附再生，脫附過程中產(chǎn)生的脫附液含有較高濃度的重金屬，進(jìn)入廠區(qū)重金屬廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行初步處理。除鉛、鎘、砷和銻工藝過濾速度8m/h，處理流速7Bv/h～9Bv/h（除鉛、鎘），處理流速11Bv/h～13Bv/h（除砷、銻）。

含鉈廢水首先進(jìn)入高級(jí)氧化處理池，在高級(jí)氧化劑作用下，一價(jià)鉈變?yōu)槿齼r(jià)鉈，然后進(jìn)入機(jī)械過濾器處理，去除廢水中的懸浮顆粒等污染物，保障后端納米吸附柱的運(yùn)行安全。過濾出水進(jìn)入除鉈吸附柱，深度去除廢水中鉈離子，處理后出水超低排放或回用。納米吸附柱運(yùn)行一段時(shí)間后需要進(jìn)行脫附再生，脫附過程中產(chǎn)生的脫附液進(jìn)入廠區(qū)重金屬廢水硫化處理系統(tǒng)進(jìn)行初步處理。除鉈工藝過濾速度8m/h，處理流速4Bv/h～6Bv/h。

圖1  納米吸附劑除鉛、鎘、砷和銻工藝路線

圖2  納米吸附劑除鉈工藝路線

主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

基于稀土元素變價(jià)特性，開發(fā)了重金屬陽離子吸附劑、除砷銻吸附劑和除鉈吸附劑3類新型復(fù)合納米吸附劑，與同類重金屬吸附劑相比，吸附容量、再生率和使用壽命分別提高 15%、10% 和 30%以上。

針對(duì)重金屬陽離子吸附劑和除砷銻吸附劑的特性，開發(fā)出復(fù)合納米吸附深度處理重金屬（鉛、鎘、砷和銻）新工藝，出水中鉛、鎘、砷等重金屬指標(biāo)可穩(wěn)定達(dá)到GB3838-2002Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值要求。

基于鉈離子的變價(jià)特性，開發(fā)出了高級(jí)氧化和納米吸附耦合深度處理新工藝，出水中鉈離子濃度能夠穩(wěn)定達(dá)到《鉛鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB25466-2010）（含修改單）和最嚴(yán)格的地方排放標(biāo)準(zhǔn)。

原水中鉛、鎘、砷、銻、鉈等污染物濃度為行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)限值1～2倍范圍內(nèi)時(shí)，處理后出水鉛、鎘、砷可穩(wěn)定達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)值，出水銻≤0.005mg/L、鉈≤0.002mg/L。

廣西壯族自治區(qū)河池市車河選礦廠選礦廢水深度處理工程，處理規(guī)模1200m3/d（50m3/h），采用“機(jī)械過濾+重金屬（鉛、鎘等）吸附+砷吸附”工藝深度處理尾礦庫溢流出水，處理后出水中砷離子濃度≤0.05mg/L、鎘離子濃度≤0.005mg/L、鉛離子濃度≤0.05mg/L、鋅離子濃度≤1mg/L、銅離子濃度≤1mg/L，滿足相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)要求，具有較高的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

廣西壯族自治區(qū)河池市車河選礦廠選礦廢水深度處理工程總投資400萬元。

該技術(shù)已在國內(nèi)多個(gè)工程應(yīng)用，與同類技術(shù)相比，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)明顯。“十四五”期間將有較大的重金屬廢水深度處理的材料和技術(shù)需求，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)重金屬污染物穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，具有良好的應(yīng)用前景。

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