本方法屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以爐渣為反應(yīng)載體處理重金屬污水的方法。
背景技術(shù)：
重金屬污染是水污染中最嚴(yán)重的問(wèn)題之一。在環(huán)境與人類(lèi)健康領(lǐng)域，重金屬主要指汞(hg)、鎘(cd)、鉛(pb)、鉻(cr)、砷(as)、銅(cu)、鋅(zn)、鎳(ni)等。其主要來(lái)源于金屬冶煉、金屬加工及化工生產(chǎn)，它們以不同的形態(tài)存在，并在環(huán)境中遷移、積累。
重金屬具有毒性大、易被生物富集、在環(huán)境中不易被代謝，并有生物放大效應(yīng)等特點(diǎn)，對(duì)水體造成嚴(yán)重污染。我國(guó)水體重金屬污染問(wèn)題十分突出，江河湖庫(kù)底質(zhì)的污染率高達(dá)80%以上，國(guó)家每年投入的整治資金逐年升高。但隨著工業(yè)化的不斷發(fā)展，各類(lèi)工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)污水排放不斷在增加，水污染事件不斷被曝光。2004年四川沱江特大水污染事故，由于化工廠(chǎng)高濃度污水排入水體中，水質(zhì)被嚴(yán)重污染，水中生活的魚(yú)類(lèi)大量死亡，造成直接經(jīng)濟(jì)損失接近3億；2006年湖南省岳陽(yáng)縣城由于3家化工廠(chǎng)將高濃度含砷污水排入新墻河，使得河中的砷濃度超標(biāo)10多倍，嚴(yán)重威脅8萬(wàn)人的飲水安全；2007年湖南省宜章縣某冶煉企業(yè)排放劇毒含砷、鎘污水，造成農(nóng)田水中砷、鎘超標(biāo)幾十倍，使得部分河段出現(xiàn)死魚(yú)，并給附近居民生活用水造成巨大威脅；2011年曲靖某企業(yè)由于違規(guī)堆放大量鉻渣，使得周邊水中鉻含量嚴(yán)重超標(biāo)。
目前，人們對(duì)水體重金屬污染問(wèn)題已有深入研究，主要采用方法有化學(xué)沉淀法、氧化還原法、萃取法、膜分離法、離子交換法、生物法及吸附法等。隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，循環(huán)經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。近年來(lái)，人們不斷尋求更加安全和經(jīng)濟(jì)的方法來(lái)處理重金屬污水，以達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)的目的。重金屬污水成分復(fù)雜，單一的處理方法存在處理藥劑使用量大、反應(yīng)不易控制、運(yùn)行不穩(wěn)定等問(wèn)題，將兩種或兩種以上工藝優(yōu)化組合，同時(shí)結(jié)合部分物質(zhì)的資源化利用，形成協(xié)同互補(bǔ)，提高處理效果、降低處理成本，成為重金屬污水治理技術(shù)研究和應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)。
發(fā)明一種以爐渣為反應(yīng)載體處理重金屬污水的方法，以爐渣的高比表面積為反應(yīng)表面，以爐渣的內(nèi)部孔隙和表面負(fù)載氧化鈣、硫化鈉、聚鐵、聚鋁、pam等反應(yīng)原料，對(duì)污水中的重金屬進(jìn)行多級(jí)循環(huán)處理。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是提供一種處理工藝簡(jiǎn)單、處置成本低而且運(yùn)行效果穩(wěn)定的處理含重金屬污水的方法。
一種以爐渣為反應(yīng)載體處理重金屬污水的方法，其特征在于：以爐渣的高比表面積為反應(yīng)表面，以爐渣的內(nèi)部孔隙和表面負(fù)載氧化鈣、硫化鈉、聚鐵、聚鋁、pam等反應(yīng)原料，對(duì)污水中的重金屬進(jìn)行多級(jí)循環(huán)處理：
具體實(shí)施步驟包括如下：（1）把爐渣使用破碎機(jī)進(jìn)行破碎處理，并控制其粒徑大??；（2）根據(jù)重金屬類(lèi)型，選擇相應(yīng)藥劑配制成溶液，調(diào)節(jié)廢水中重金屬的質(zhì)量濃度，加入爐渣，攪拌并靜置；（3）將爐渣與步驟（2）中所配制的溶液充分混合，混合一定時(shí)間后，將爐渣取出，風(fēng)干，制得與污水接觸反應(yīng)的反應(yīng)體；（4）將爐渣與重金屬污水按照一定的配比進(jìn)行混合反應(yīng)。
作為優(yōu)選，步驟（1）所述的爐渣來(lái)源于金屬冶煉、廢棄物高溫焚燒等剩余殘?jiān)?；所述污水是指污水中的重金屬濃度為中低濃度；所述破碎處理后的爐渣粒徑小于10mm；
作為優(yōu)選，步驟（2）所述相應(yīng)藥劑是指含汞廢液，選擇藥劑為硫化鈉等含s2-物質(zhì)；含砷廢液，選擇藥劑為含ca2+、fe2+、fe3+等離子的物質(zhì)；
作為優(yōu)選，步驟（3）所述的充分混合是爐渣全部浸泡于溶液中；所述的混合時(shí)間不小于30min；所述的風(fēng)干是指放于陰暗處自然風(fēng)干，確保溶液充分進(jìn)入到爐渣的表面；
作為優(yōu)選，步驟（4）所述的爐渣與污水的配比根據(jù)水質(zhì)的情況確定，原則上爐渣與污水的配比不超過(guò)1:1；
所述多級(jí)循環(huán)處理是指通過(guò)爐渣的內(nèi)部表征，使得污水在爐渣內(nèi)部完成多次接觸反應(yīng)。
發(fā)明人使用此方法對(duì)重金屬污水的處理進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，其原理為：（1）爐渣成分復(fù)雜，結(jié)構(gòu)疏松多孔，有較大比表面，穩(wěn)定性強(qiáng)，對(duì)重金屬物質(zhì)有一定吸附作用；（2）藥劑負(fù)載于爐渣表面，提高了藥劑的使用效率，增加了重金屬離子停留時(shí)間和反應(yīng)時(shí)間；（3）爐渣內(nèi)部孔隙縱橫交錯(cuò)，凹凸不平，重金屬反應(yīng)沉淀后，在水的沖擊作用及爐渣內(nèi)槽面的阻力下，容易富集于爐渣內(nèi)部，而達(dá)到去除的效果，同時(shí)也減少污水中的顆粒物，使污水的水質(zhì)得到改善。
本發(fā)明與現(xiàn)有處理技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：
常溫常壓操作，反應(yīng)條件容易控制，適用性強(qiáng)，工業(yè)化運(yùn)行效果穩(wěn)定；藥劑添加量少，成本較低，能大大減少水處理污泥的產(chǎn)生，同時(shí)，為爐渣的資源化利用找到了一條新的途徑，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。
具體實(shí)施方式
所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
以某化工廠(chǎng)的重金屬污水為處理對(duì)象：ph=6.4，砷=1.2mg/l,鉛=2.5mg/l，鎘=0.5mg/l，銅=0.8mg/l；
利用本發(fā)明所述方法對(duì)污水進(jìn)行處理：
在室溫條件下，稱(chēng)取150ml重金屬污水置于燒杯中，并稱(chēng)取30g粒徑小于10mm的爐渣加入其中，將其與重金屬污水混合均勻，放置陰暗干燥處?kù)o置12小時(shí)。
性能測(cè)試：將《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（gb8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作為處理標(biāo)準(zhǔn)，重金屬含量檢測(cè)結(jié)果分別為：砷=0.42mg/l，鉛=0.3mg/l，鎘=0.05mg/l，銅=0.23mg/l。
實(shí)施例2
以某化工廠(chǎng)的重金屬污水為處理對(duì)象ph=6.0，砷=4.2mg/l,鉛=5.2mg/l，鋅=8mg/l；
利用本發(fā)明所述方法對(duì)此污水進(jìn)行處理：
在室溫條件下，取200ml水置于燒杯中，并稱(chēng)取2g聚鐵加入其中，配置成聚鐵溶液；稱(chēng)取50g粒徑小于10mm的爐渣置于溶液中，浸泡30min后將爐渣撈起，放置于陰暗干燥處風(fēng)干；取150ml重金屬污水放置于另一燒杯，并向其中添加適量石灰水，將ph調(diào)節(jié)至7-8之間，攪拌均勻后，再向其中加入風(fēng)干后的爐渣35g，混合均勻并靜置12小時(shí)。
性能測(cè)試：將《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（gb8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作為處理標(biāo)準(zhǔn)，重金屬含量檢測(cè)結(jié)果分別為：砷=0.2mg/l，鉛=0.41mg/l，鋅=0.12mg/l。
實(shí)施例3
以某化工廠(chǎng)的重金屬污水為處理對(duì)象ph=5.8，砷=9.8mg/l,鎳=14.2mg/l，銅=6.9mg/l，鋅=7.4mg/l，鉻=4.5mg/l；
利用本發(fā)明所述方法對(duì)此污水進(jìn)行處理：
在室溫條件下，取200ml水置于燒杯中，并稱(chēng)取1.5g硫化鈉加入其中，配置成硫化鈉溶液；稱(chēng)取50g粒徑小于10mm的爐渣置于溶液中，浸泡30min后將爐渣撈起，放置于陰暗干燥處風(fēng)干；取150ml重金屬污水放置于另一燒杯，并向其中添加適量石灰水，將ph調(diào)節(jié)至7-8之間，攪拌均勻后，再向其中加入風(fēng)干后的爐渣30g，混合均勻并靜置12小時(shí)。
性能測(cè)試：將《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（gb8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作為處理標(biāo)準(zhǔn)，重金屬含量檢測(cè)結(jié)果分別為：砷=0.31mg/l,鎳=0.92mg/l，銅=0.42mg/l，鋅=0.25mg/l，鉻=1.41mg/l。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。