重金属废水的净化方法 -pg电子娱乐平台

(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号202110254021.6(22)申请日2021.03.04(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号cn113149121(43)申请公布日2021.07.23(73)专利权人中国恩菲工程技术有限公司地址100038北京市海淀区复兴路12号(72)发明人(74)专利代理机构北京鸿元知识产权代理有限公司11327专利代理师袁文婷　张娓娓(51)int.cl.c02f1/24(2006.01)c02f1/62(2006.01)c02f101/20(2006.01)(56)对比文件us4203837a,1980.05.20cn112239286a,2021.01.19us4203837a,1980.05.20cn112427451a,2021.03.02cn110369151a,2019.10.25cn110293001a,2019.10.01cn102763620a,2012.11.07cn108341410a,2018.07.31wo2020012125a2,2020.01.16wo2016096885a1,2016.06.23cn106242102a,2016.12.21审查员(54)发明名称重金属废水的净化方法(57)摘要本发明提供一种重金属废水的净化方法，包括如下步骤：根据水体检测得到的待处理废水中的重金属浓度，配制泡沫分选药剂；将泡沫分选药剂与气体介质制备成药剂气溶胶；将药剂气溶胶压入待处理废水中，药剂气溶胶与待处理废水中的待分选重金属组分发生反应后，形成活性的泡沫载体混合物；通过泡沫载体混合物对待处理废水进行分选净化处理，得到泡沫分选悬浮物和净化水；将泡沫分选悬浮物和净化水进行分离回收处理。利用本发明能够解决目前的含重金属的水体处理过程中，存在受限于金属离子吸附或沉淀的调控过程，稳定可浮游的离子或沉淀载体形成难度大，泡沫分选过程药剂用量高，对具络合金属有机污染物的适应性较差等问题。权利要求书1页说明书7页附图1页cn1131491211.一种重金属废水的净化方法，其特征在于，包括如下步骤：根据水体检测得到的待处理废水中的重金属浓度，配制泡沫分选药剂；将所述泡沫分选药剂与气体介质制备成药剂气溶胶；其中，所述泡沫分选药剂包括如下剂量的组分：101000mg/l的表面活性剂、3100mg/l的起泡剂和204000mg/l的调整所述表面活性剂为油酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、环糊精、十二烷基硫酸盐、十二烷基磺酸盐中的任意一种或按照任意比例组成的至少两种；所述起泡剂为2#油、mibc、杂醇中的任意一种或按照任意比例组成的至少两种；所述调整剂为三价铁、三价铝、硫化剂中的任意一种或按照任意比例组成的至少两种；所述药剂气溶胶的气溶胶颗粒为0.001100μm；在将所述泡沫分选药剂与气体介质制备成药剂气溶胶的过程中，通过所述气溶胶制备装置将所述泡沫分选药剂和所述气体介质制备成所述药剂气溶胶；将所述药剂气溶胶压入待处理废水中，所述药剂气溶胶与所述待处理废水中的待分选重金属组分发生反应后，形成活性的泡沫载体混合物；通过所述泡沫载体混合物对所述待处理废水进行分选净化处理，得到泡沫分选悬浮物和净化水；将所述泡沫分选悬浮物和所述净化水进行分离回收处理。2.根据权利要求1所述的重金属废水的净化方法，其特征在于，在将所述药剂气溶胶压入待处理废水中，所述药剂气溶胶与所述待处理废水中的待分选重金属组分发生反应后，形成活性的泡沫载体混合物的过程中，所述药剂气溶胶经气体输送装置，通过增加所述药剂气溶胶压力的方式压入所述待处理废水中。3.根据权利要求2所述的重金属废水的净化方法，其特征在于，在所述药剂气溶胶经气体输送装置，通过增加所述药剂气溶胶压力的方式压入所述待处理废水中的过程中，将所述药剂气溶胶压入所述待处理废水中的压力为0.120.6mpa。4.根据权利要求1所述的重金属废水的净化方法，其特征在于，所述气体介质为空气、中的任意一种。5.根据权利要求1所述的重金属废水的净化方法，其特征在于，所述待处理废水中的待分选重金属组分的浓度为101000mg/l；和/或，所述待处理废水的ph13。6.根据权利要求1所述的重金属废水的净化方法，其特征在于，在通过所述泡沫载体混合物对所述待处理废水进行分选净化处理，得到泡沫分选悬浮物和净化水的过程中，所述泡沫载体混合物对所述待处理废水进行分选净化处理的时间为216min。cn113149121重金属废水的净化方法技术领域[0001]本发明涉及污水处理技术领域，更为具体地，涉及一种重金属废水的净化方法。背景技术[0002]含金属离子及有机物的水体成分复杂且体量大，是水处理行业面临的共性难题。尤为突出的是矿冶废水或工业循环水，其多为含金属离子溢流工业用水。目前，这类含金属离子溢流的水体的常见处理方法有：沉淀/团聚(凝结法和絮凝法)/沉降法，其中，以氢氧化物或不溶盐形式去除或回收金属占多数。然而，这些常规处理方法存在以下不足，1)含金属有机络合或螯合残留物时，金属沉淀不完全且含水高，药剂消耗高且分离效果低；2)水体中金属离子浓度低时，稳定沉淀物或产物形成困难，沉淀物沉降或絮凝效果差，二次溶解效应明显；3)溶液水质受ph影响，多种离子沉淀析出ph差距明显；4)工业生产水量大，以大流量状态下沉淀处理效果差且费用高；5)形成的沉淀物粒度细，过滤收集困难且成本高。[0003]为了避免上述常规方法存在的弊端，现代浮选被用于废水处理中，现代浮选(泡沫分选)在处理含金属离子及有机物的水体优势较明显，其设备处理能力大，产出的渣量少，分离成本低且效率高，具有很多技术和经济方面的优势，如具备，1)可选择性降解离子同时回收有价金属离子；2)去除污染物效率高，处理流量大，停留时间短(处理容器小、设备占空间小、建筑费用低)，生产费用低；3)获得浮游产品相对致密，沉淀物水分相对含量较低等优[0004]但是，目前的泡沫分选方法存在以下问题：水体的泡沫分选技术多是以金属离子、有机物(胶体)为分离对象，与常规矿物或固体物料的泡沫分选不同，其分选过程普遍受一些分离因素的限制，包括：1)水处理过程泡沫分选主要针对特别小的(或胶体)颗粒，形成均匀的微泡(100μm)载体混合物困难；2)水处理浮选气泡负载能力弱，运载密度大和粒度大颗粒沉淀困难，尤其当固体浓度较高(4～5％w/w)时，泡沫分选处理效果较差；3)水处理过程形成稳定的泡沫负载物种(沉淀、离子)的矿化泡沫困难；4)待浮选分离泡沫负载混合物易受机械力剪切影响，载体混合物发生碎裂而负影响分离。[0005]目前，水体的泡沫分选处置技术方面报导，多集中在捕收剂、调整剂及联合工艺等。如专利“废水处理系统和方法(cn110431114a)”提出了溶解气浮法与生化处理联合工艺处理废水。专利“一种纳米捕收剂离子浮选处理重金属废水的方法(cn110369151a)”，提出 了以氧化石墨烯为纳米捕收剂，通过石墨烯对重金属离子的吸附作为浮游载体，浮选分离 10‑2000ppm的含cu、pb、zn、hg、co、ni等金属离子废水，但该方法废水中重离子稳定性吸附 成为关键影响因素。专利“一种废水中金属离子沉淀转化及浮选脱除的复合调控剂及方法 (cn109761325a)”，提出以胡敏酸、黄腐酸、木糖醇及mn2 /fe3 调控金属离子沉淀转化，再 以表面活性剂捕收沉淀物进行泡沫分离，废水中金属离子(cu2 、pb2 、cd2 、co2 、ni2 、 as3 /as5 、cr6 等)去除率达到95％以上，其基于腐殖酸吸附住金属离子，再利用fe/mn离 子胶体絮凝或沉淀方式对颗粒进行颗粒尺寸的调控，然后进行泡沫分离的，这一过程对大 分子(腐殖酸类离子)吸附金属离子过程依赖性强，当为金属有机络合物种形态时，吸附处 cn113149121 理效果相对差，同时，其受微泡沫的形成及泡沫负载过程影响显著。[0006] 综上所述，水体的泡沫分选技术具有处理量大、效率高且成本低的多种优势，是一 种具广泛应用潜力的水处理技术。然而，现有的含重金属离子及金属络合有机污染物水体 的泡沫分选，多受限于金属离子吸附或沉淀的调控过程，稳定可浮游的离子或沉淀载体形 成难度大，泡沫分选过程药剂用量高，对具络合金属有机污染物的适应性较差等。 发明内容 [0007] 鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种重金属废水的净化方法，以解决目前的 含重金属的水体处理过程中，泡沫分选法虽然具有处理量大、效率高且成本低的多种优势， 但是存在受限于金属离子吸附或沉淀的调控过程，稳定可浮游的离子或沉淀载体形成难度 大，泡沫分选过程药剂用量高，对具络合金属有机污染物的适应性较差等问题。 [0008] 本发明提供一种重金属废水的净化方法，包括如下步骤： [0009] 根据水体检测得到的待处理废水中的重金属浓度，配制泡沫分选药剂； [0010] 将所述泡沫分选药剂与气体介质制备成药剂气溶胶； [0011] 将所述药剂气溶胶压入待处理废水中，所述药剂气溶胶与所述待处理废水中的待 分选重金属组分发生反应后，形成活性的泡沫载体混合物； [0012] 通过所述泡沫载体混合物对所述待处理废水进行分选净化处理，得到泡沫分选悬 浮物和净化水； [0013] 将所述泡沫分选悬浮物和所述净化水进行分离回收处理。 [0014] 此外，优选的方案是，所述泡沫分选药剂包括如下剂量的组分： [0015] 10～1000mg/l的表面活性剂、3～100mg/l的起泡剂和20～4000mg/l的调整剂。 [0016] 此外，优选的方案是，所述表面活性剂为油酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、环糊精、 十二烷基硫酸盐、十二烷基磺酸盐中的任意一种或按照任意比例组成的至少两种； [0017] 和/或，所述起泡剂为2#油、mibc、杂醇中的任意一种或按照任意比例组成的至少 两种； [0018] 和/或，所述调整剂为三价铁、三价铝、硫化剂中的任意一种或按照任意比例组成 的至少两种。 [0019] 此外，优选的方案是，在将所述泡沫分选药剂与气体介质制备成药剂气溶胶的过 [0020]通过所述气溶胶制备装置将所述泡沫分选药剂和所述气体介质制备成所述药剂 气溶胶。 [0021] 此外，优选的方案是，所述药剂气溶胶的气溶胶颗粒为0.001～100μm。 [0022] 此外，优选的方案是，在将所述药剂气溶胶压入待处理废水中，所述药剂气溶胶与 所述待处理废水中的待分选重金属组分发生反应后，形成活性的泡沫载体混合物的过程 [0023]所述药剂气溶胶经气体输送装置，通过增加所述药剂气溶胶压力的方式压入所述 待处理废水中。 [0024] 此外，优选的方案是，在所述药剂气溶胶经气体输送装置，通过增加所述药剂气溶 胶压力的方式压入所述待处理废水中的过程中， cn113149121 [0025]将所述药剂气溶胶压入所述待处理废水中的压力为0.12～0.6mpa。 [0026] 此外，优选的方案是，气体介质为空气、o 中的任意一种。[0027] 此外，优选的方案是，所述待处理废水中的待分选重金属组分的浓度为10～ 1000mg/l；和/或，所述待处理废水的ph为2～13。 [0028] 此外，优选的方案是，在通过所述泡沫载体混合物对所述待处理废水进行分选净 化处理，得到泡沫分选悬浮物和净化水的过程中， [0029] 所述泡沫载体混合物对所述待处理废水进行分选净化处理的时间为2～16min。 [0030] 从上面的技术方案可知，本发明提供的重金属废水的净化方法，通过待处理废水 中的重金属浓度，配制泡沫分选药剂，将泡沫分选药剂制备成药剂气溶胶；气溶胶中药剂悬