一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，屬于廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的步驟為：（A）控制含砷礦冶廢水原水流入pH調(diào)節(jié)池中，調(diào)節(jié)原水pH；（B）投加氯化高鐵和氯化鈣的復(fù)配劑，以及聚丙烯酰胺進(jìn)行共沉反應(yīng)；（C）將步驟（B）得到的共沉反應(yīng)混合液流入沉淀池，進(jìn)行固液分離；（D）將步驟（C）得到的上清液通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔；（E）納米復(fù)合材料吸附砷酸根離子達(dá)到穿透點(diǎn)時(shí)停止吸附，對(duì)所述納米復(fù)合材料進(jìn)行脫附再生；（F）將步驟（E）得到的脫附液經(jīng)濃縮后，外送焚燒或經(jīng)沉淀還原用于生產(chǎn)殺蟲劑。本發(fā)明可對(duì)高濃度堿性含砷礦冶廢水進(jìn)行深度處理，處理效果好。
【專利說明】一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說，涉及一種利用共沉淀-離子交換復(fù)合工藝深度處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]含砷礦冶廢水主要產(chǎn)生于鎢、金、銅等金屬冶煉工藝的離子交換過程中，其成分復(fù)雜，通常顯強(qiáng)堿性，廢水中一般還共存有大量的硅、鈣、鎂等。由于攝入砷會(huì)嚴(yán)重危害人類及動(dòng)物的酶及神經(jīng)系統(tǒng)，甚至?xí)苯釉斐伤劳?，所以含砷廢水的處理是國(guó)內(nèi)外各個(gè)國(guó)家所面臨的嚴(yán)峻問題。
[0003]目前，大多數(shù)礦冶廠對(duì)產(chǎn)生的含砷廢水經(jīng)過石灰、氯化亞鐵等藥劑進(jìn)行沉淀后即進(jìn)行排放，出水砷含量很難達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且沉淀物所含砷易浸出，造成二次污染。采用硫化物沉淀法可以解決上述問題，但出水硫含量不易控制限制了其廣泛應(yīng)用。因此，尋求工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、效果穩(wěn)定的含砷礦冶廢水深度處理技術(shù)是目前較難且迫切需要解決的問
題。
[0004]近年來，金屬氧化物如氧化鋯、氧化鐵、氧化錳等因其具有活性吸附位點(diǎn)多、吸附選擇性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，引起各國(guó)水處理科學(xué)家的廣泛關(guān)注。在工業(yè)廢水與飲用水深度除砷領(lǐng)域關(guān)于金屬氧化物除砷的報(bào)道也數(shù)見不鮮，但由于金屬氧化物呈粉末狀，使其在處理廢水時(shí)具有水流壓力降過大和吸附飽和的氧化物粉末不易回收等缺點(diǎn)，限制了其工程應(yīng)用的推廣。
[0005]中國(guó)專利號(hào)ZL200510095177.5，授權(quán)公告日為2007年10月24日，發(fā)明創(chuàng)造名稱為:一種樹脂基除砷吸附劑的制備方法，該申請(qǐng)案公開了一種樹脂基水合氧化鐵除砷吸附劑的制備方法，通過將水合氧化鐵負(fù)載到陰離子交換樹脂孔道內(nèi)，解決了除砷過程中存在的上述問題，并且實(shí)現(xiàn)了水合氧化鐵與陰離子交換樹脂在結(jié)構(gòu)和功能上的雙重互補(bǔ)，是以往優(yōu)秀深度除砷材料的代表。但是，樹脂基水合氧化鐵在除砷過程中存在性能易受pH值以及雜質(zhì)離子存在的影響、吸附容量不高等缺點(diǎn)(參見董慶潔等人在《離子交換與吸附》2006年第4期發(fā)表的《鋯，鐵水合氧化物對(duì)磷酸根的吸附》)。
[0006]此外，若直接用上述納米復(fù)合材料處理含砷礦冶廢水原水，原水中存在的大量硅酸根等共存離子又會(huì)對(duì)除砷效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響，而且由于原水砷濃度高，導(dǎo)致納米復(fù)合材料需要量過大，難以充分發(fā)揮納米復(fù)合材料的深度處理能力且不符合污水處理的經(jīng)濟(jì)性原貝1J。上述問題急需一個(gè)理想的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有含砷礦冶廢水處理過程中存在的:1)經(jīng)沉淀處理的含砷礦冶廢水不能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，沉淀物易產(chǎn)生二次污染；2)使用傳統(tǒng)的樹脂基水合氧化鐵等深度除砷材料pH適用范圍小，除砷性能易受雜質(zhì)離子影響等問題，提供了一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，本發(fā)明在低成本的前提下，使處理后出水砷含量穩(wěn)定降至0.5mg/L以下，為含砷礦冶廢水的深度處理與綜合利用提供了重要保障，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益和社會(huì)效益的統(tǒng)一。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0011]本發(fā)明的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，其步驟為:
[0012](A)、控制含砷礦冶廢水原水流入pH調(diào)節(jié)池中，投加硫酸溶液，調(diào)節(jié)原水pH至6~9 ；
[0013](B)、將步驟(A)得到的出水流入接觸反應(yīng)池，投加氯化高鐵和氯化鈣的復(fù)配劑，以及聚丙烯酰胺進(jìn)行共沉反應(yīng)，充分混合后，形成含砷絮體顆粒；
[0014](C)、將步驟(B)得到的共沉反應(yīng)混合液流入沉淀池，進(jìn)行固液分離，分離得到的含砷絮體顆粒經(jīng)壓濾脫水后送危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)進(jìn)行無害化填埋處理；
[0015](D)、將步驟(C)得到的上清液過濾后，通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔，吸附上清液中剩余的砷酸根離子；
[0016](E)、步驟( D)所述吸附塔中納米復(fù)合材料吸附砷酸根離子達(dá)到穿透點(diǎn)時(shí)停止吸附，對(duì)所述納米復(fù)合材料進(jìn)行脫附再生；
[0017](F)、將步驟(E)得到的脫附液經(jīng)濃縮后，外送焚燒或經(jīng)沉淀還原用于生產(chǎn)殺蟲劑。
[0018]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為40~70%，當(dāng)投加的硫酸質(zhì)量百分比濃度大于70%時(shí)，硫酸溶液投加過程中酸量不易控制且濃酸的強(qiáng)腐蝕性對(duì)機(jī)械和操作人員造成威脅；當(dāng)投加的硫酸質(zhì)量百分比濃度小于40%時(shí)，硫酸溶液的投加需求量大，對(duì)原水中污染物濃度影響較大，不易后續(xù)反應(yīng)的控制且易造成機(jī)械和人力的浪費(fèi)；硫酸溶液的投加量為5-10L/m3 ;硫酸的投加方式為計(jì)量泵投加。
[0019]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟(B)中作為共沉劑的氯化高鐵和氯化鈣的復(fù)配劑，作為助沉劑的聚丙烯酰胺的投加方式均為濕式投加，投加順序?yàn)橥瑫r(shí)投加；復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為5~20L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為5~10%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.01~0.05% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為2~10L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.05~0.2%。
[0020]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟(B)中接觸反應(yīng)池持續(xù)攪拌流入的廢水，攪拌轉(zhuǎn)速為20~lOOrpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為30~90min。
[0021]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟(C)中沉淀時(shí)間為20~60min。
[0022]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟(D)所述的納米復(fù)合材料以季氨基化的納米孔球形聚苯乙烯為基體，基體孔內(nèi)均勻分布有納米水合氧化鋯顆粒，納米水合氧化鋯顆粒粒徑為5~50nm,所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化錯(cuò)的質(zhì)量比為1:0.2~0.4。
[0023]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟(D)中控制溫度為5~35°C，將步驟(C)得到的上清液以每小時(shí)4~10倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過吸附塔，所述的納米復(fù)合材料自身床層體積是指吸附塔中填充的納米復(fù)合材料基體的體積以及基體之間孔隙體積的總和。
[0024]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的200~700倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。
[0025]作為本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)，步驟(E)中所述納米復(fù)合材料脫附再生的脫附劑為氫氧化鈉和氯化鈉的混合溶液，其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為2~10%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為2~10%，該脫附劑在40~85°C溫度下以每小時(shí)0.5~2倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0026]3.有益效果
[0027]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0028]( 1)本發(fā)明的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，采用季氨基化的納米孔球形聚苯乙烯為基體負(fù)載鋯氧化物納米顆粒的環(huán)境功能納米復(fù)合材料，結(jié)合了高聚物基體季氨基團(tuán)的Donnan預(yù)富集和納米水合氧化錯(cuò)對(duì)砷的特異吸附雙重功能，與以往除砷材料相比具有pH適用范圍寬、處理效果受硅酸根影響小以及吸附容量大等優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)深度除砷材料的不足，大大提升工業(yè)廢水中砷的深度去除效果；
[0029](2)本發(fā)明的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，在使用納米復(fù)合材料深度處理之前，首先用價(jià)廉易得的氯化高鐵和氯化鈣復(fù)配劑去除礦冶廢水中大部分的砷，不會(huì)因廢水中砷含量高，導(dǎo)致納米復(fù)合材料使用量大，同時(shí)，由于共沉劑中鈣鹽會(huì)大量去除廢水中游離的硅酸根，避免了直接使用納米復(fù)合材料處理含砷廢水時(shí)，廢水中存在的大量硅酸根等共存離子對(duì)處理效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響；
[0030](3)本發(fā)明的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，對(duì)高濃度堿性含砷廢水進(jìn)行二級(jí)深度處理，處理后廢水能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)，且廢水處理量大，每床層體積納米復(fù)合材料可處理200~700床層體積的含砷廢水；
[0031](4)本發(fā)明的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，納米復(fù)合材料再生性能良好，機(jī)械強(qiáng)度高，可重復(fù)使用；本發(fā)明操作工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，在產(chǎn)生環(huán)境效益的同時(shí)具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法的簡(jiǎn)易工藝流程圖；
[0033]圖2為本發(fā)明中所使用的納米復(fù)合材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為本發(fā)明中所述的納米復(fù)合材料與樹脂基水合氧化鐵除砷吸附劑性能受pH值影響的對(duì)比結(jié)果圖；
[0035]圖4為本發(fā)明中所述的納米復(fù)合材料與樹脂基水合氧化鐵除砷吸附劑性能受硅酸根濃度影響的對(duì) 比結(jié)果；
[0036]圖5為本發(fā)明中實(shí)施例2的聚合物基納米復(fù)合材料的柱吸附效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]為進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述。[0038]實(shí)施例1
[0039]結(jié)合附圖，本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，尤其適用于處理含砷濃度高、顯強(qiáng)堿性以及存在大量共存離子(如Ca2+、Mg2+、Si032—等)的含砷礦冶廢水。其步驟為:
[0040](A)、控制高濃度堿性含砷礦冶廢水原水流入pH調(diào)節(jié)池中，本實(shí)施例中含砷礦冶廢水中砷含量為15mg/L。使用計(jì)量泵投加硫酸溶液，中和原水堿度，投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為40%，硫酸溶液的投加量為5L/m3，發(fā)明人經(jīng)過長(zhǎng)期研究和多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)原水pH小于6時(shí)，步驟(B)中生成的含砷絮體顆粒易重新溶解于廢水中，造成砷去除效果的下降；當(dāng)廢水pH大于9時(shí)，加入的共沉劑(氯化高鐵和氯化鈣的復(fù)配劑)所生成的對(duì)產(chǎn)生較大絮體起決定作用的Fe (0H) 3將會(huì)帶負(fù)電荷，與砷酸根離子產(chǎn)生同電性排斥作用，同樣會(huì)造成除砷效果的下降。為了保證除砷效果，原水pH控制在6~9范圍內(nèi)為最適宜。本實(shí)施例中調(diào)節(jié)PH為9。
[0041](B)、將步驟(A)得到的出水流入接觸反應(yīng)池，持續(xù)攪拌流入的廢水，攪拌轉(zhuǎn)速為20rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為30min。同時(shí)投加共沉劑——氯化高鐵和氯化鈣的復(fù)配劑混合溶液，以及助沉劑——聚丙烯酰胺(PAM)溶液進(jìn)行共沉反應(yīng)，復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為5L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為5%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.01% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為2L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.05%。使得廢水與投加的藥劑充分混合后，通過網(wǎng)捕、吸附架橋、吸附電中和、絡(luò)合沉淀等物理化學(xué)作用形成大的含砷絮體顆粒。
[0042](C)、將步驟(B)得到的共沉反應(yīng)混合液流入沉淀池，沉淀20min，去除水中膠體顆粒表面吸附的砷酸根、游離硅酸根等污染物。進(jìn)行固液分離，分離得到的含砷絮體顆粒經(jīng)離心脫水后送危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)進(jìn)行無害化填埋處理。
`[0043]此處值得說明的是，如果直接用載水合氧化鋯顆粒的納米復(fù)合材料處理含砷礦冶廢水原水，不僅原水中存在的大量硅酸根等共存離子會(huì)對(duì)處理效果產(chǎn)生嚴(yán)重影響，而且由于原水砷濃度高，導(dǎo)致納米復(fù)合材料需要量過大，難以充分發(fā)揮納米復(fù)合材料的深度處理能力且不符合污水處理的經(jīng)濟(jì)性原則。因此在深度處理前，選用氯化高鐵和氯化鈣的復(fù)配劑對(duì)含砷礦冶廢水進(jìn)行預(yù)處理，可將出水中的砷降到0.8-1.2mg/L,即首先用價(jià)廉易得的氯化高鐵和氯化鈣復(fù)配劑去除礦冶廢水中大部分的砷，解決了傳統(tǒng)沉淀除砷法沉淀物不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，不會(huì)造成二次污染(經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)沉淀符合危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)要求，易于后期處理)。但沉淀法除砷出水仍不能滿足國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的要求(< 0.5mg/L)，所以本實(shí)施例在沉淀工藝后，選用載水合氧化鋯顆粒的納米復(fù)合材料進(jìn)行砷的深度處理。由于共沉劑中鈣鹽已經(jīng)將廢水中游離的大部分硅酸根離子去除，結(jié)合本實(shí)施例所用納米復(fù)合材料本身的除砷效果受硅酸根等雜質(zhì)離子影響較樹脂基水合氧化鐵小以及吸附量大、性能受pH影響小等特點(diǎn)，兩種除砷方案雙管齊下，既保證了去除工藝的經(jīng)濟(jì)性，又保證了深度除砷的穩(wěn)定效果，是處理強(qiáng)堿性高濃度含砷礦冶廢水的優(yōu)秀工藝。
[0044](D)、將步驟(C)得到的上清液過濾后，控制溫度為5°C，將上清液以每小時(shí)4倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔，其中，納米復(fù)合材料自身床層體積是指吸附塔中填充的納米復(fù)合材料基體的體積以及基體之間孔隙體積的總和。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，該吸附柱中裝填有5mL載鋯納米復(fù)合材料，吸附柱的高徑比為2。吸附上清液中剩余的砷酸根離子。所述的納米復(fù)合材料(參看圖2)以季氨基化的納米孔球形聚苯乙烯為基體，基體孔內(nèi)均勻分布有納米水合氧化鋯顆粒，納米水合氧化鋯顆粒粒徑為5nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.2。該納米復(fù)合材料再生性能良好，機(jī)械強(qiáng)度高，可重復(fù)使用，是一種環(huán)境功能納米復(fù)合材料，結(jié)合了高聚物基體季氨基團(tuán)的Donnan預(yù)富集和納米水合氧化錯(cuò)對(duì)砷的特異吸附雙重功能，與以往除砷材料相比具有PH適用范圍寬(參看圖3)、處理效果受硅酸根影響小(參看圖4)以及吸附容量大等優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)深度除砷材料的不足，大大提升工業(yè)廢水中砷的深度去除效果。
[0045](E)、步驟(D)所述吸附塔中納米復(fù)合材料吸附砷酸根離子達(dá)到穿透點(diǎn)時(shí)停止吸附，對(duì)所述納米復(fù)合材料進(jìn)行脫附再生。本實(shí)施例中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的300倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。所述納米復(fù)合材料脫附再生的脫附劑為氫氧化鈉和氯化鈉的混合溶液，脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為2%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為2%，該脫附劑在40°C溫度下以每小時(shí)0.5倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0046](F)、將步驟(E)得到的脫附液經(jīng)濃縮后，外送焚燒或經(jīng)沉淀還原用于生產(chǎn)殺蟲劑。
[0047]一般的含砷礦冶廢水處理方法，僅能將廢水中砷含量處理至1.5mg/L左右，不僅處理效率不高，且沉淀物不穩(wěn)定，易造成二次污染。本實(shí)施例由于經(jīng)共沉預(yù)處理后由鋯氧化物納米顆粒對(duì)游離砷酸根的高吸附選擇性、高吸附效率以及樹脂基的Donnan膜效應(yīng)，表現(xiàn)出優(yōu)異的砷酸根去除效果?？梢允箯U水中游離的砷酸根被有效吸附，經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L，完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理300倍床層體積的廢水。
[0048]實(shí)施例2
[0049]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0050]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為70%，硫酸溶液的投加量為10L/m3，調(diào)節(jié)PH為6。
[0051]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為20~lOOrpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為30~90min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為20L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為10%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.05% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為10L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.2%。
[0052]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為60min。
[0053]步驟(D)中控制溫度為35°C，將上清液以每小時(shí)10倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。納米水合氧化錯(cuò)顆粒粒徑為50nm,所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.3。本實(shí)施例的納米復(fù)合材料對(duì)砷酸根離子的吸附效果參見圖5。
[0054]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的200倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為10%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為10%，該脫附劑在85°C溫度下以每小時(shí)2倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0055]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L，完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理200倍床層體積的廢水。
[0056]實(shí)施例3
[0057]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0058]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為40%，硫酸溶液的投加量為5L/m3，調(diào)節(jié)PH為8。
[0059]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為20rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為30min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為5L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為5%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.01% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為2L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.05%。
[0060]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為20min。
[0061]步驟(D)中控制溫度為5°C，將上清液以每小時(shí)5倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，吸附柱的高徑比為4。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為20nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.4。
[0062]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的700倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為2%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為2%，該脫附劑在40°C溫度下以每小時(shí)0.5倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再`生。
[0063]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L,完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理700倍床層體積的廢水。
[0064]實(shí)施例4
[0065]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0066]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為70%，硫酸溶液的投加量為10L/m3，調(diào)節(jié)PH為7。
[0067]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為lOOrpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為90min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為20L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為10%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.05% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為10L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.2%。
[0068]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為60min。
[0069]步驟(D)中控制溫度為35°C，將上清液以每小時(shí)9倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，該吸附柱中裝填有5mL載鋯納米復(fù)合材料，吸附柱的高徑比為4。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為30nm,所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化錯(cuò)的質(zhì)量比為1:0.25。[0070]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的350倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為10%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為10%，該脫附劑在85°C溫度下以每小時(shí)2倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0071]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L，完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理350倍床層體積的廢水。
[0072]實(shí)施例5
[0073]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0074]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為50%，硫酸溶液的投加量為6L/m3，調(diào)節(jié)PH為9。
[0075]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為30rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為40min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為7L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為6%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.02% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為3L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.06%。
[0076]步驟(C)中共沉 反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為30min。
[0077]步驟(D)中控制溫度為10°C，將上清液以每小時(shí)10倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，吸附柱的高徑比為4。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為5nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.2。
[0078]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的500倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為2%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為2%，該脫附劑在50°C溫度下以每小時(shí)1.5倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0079]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L,完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理500倍床層體積的廢水。
[0080]實(shí)施例6
[0081]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0082]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為50%，硫酸溶液的投加量為8L/m3，調(diào)節(jié)PH為6。
[0083]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為40rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為60min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為15L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為6%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.05% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為6L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.15%。
[0084]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為20min。
[0085]步驟(D)中控制溫度為30°C，將上清液以每小時(shí)8倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，該吸附柱中裝填有5mL載鋯納米復(fù)合材料，吸附柱的高徑比為6。
[0086]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的700倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為8%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為6%，該脫附劑在50°C溫度下以每小時(shí)1.5倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0087]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L,完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理700倍床層體積的廢水。
[0088]實(shí)施例7
[0089]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0090]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為50%，硫酸溶液的投加量為2L/m3，調(diào)節(jié)PH為8。
[0091]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為50rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為60min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為14L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為6%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.03% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為9L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.19%。
[0092]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為30min。
[0093]步驟(D)中控制溫度為35°C，將上清液以每小時(shí)10倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，吸附柱的高徑比為4。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為35nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.2。
[0094]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的450倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為6%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為2%，該脫附劑在45°C溫度下以每小時(shí)0.9倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0095]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L,完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理450倍床層體積的廢水。
[0096]實(shí)施例8
[0097]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0098]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為40%，硫酸溶液的投加量為10L/m3，調(diào)節(jié)PH為9。
[0099]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為50rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為80min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為20L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為10%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.03% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為10L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.2%。[0100]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為60min。
[0101]步驟(D)中控制溫度為25°C，將上清液以每小時(shí)4倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，該吸附柱中裝填有5mL載鋯納米復(fù)合材料，吸附柱的高徑比為6。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為50nm,所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化錯(cuò)的質(zhì)量比為1:0.2。
[0102]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的300倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為8%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為3%，該脫附劑在80°C溫度下以每小時(shí)0.8倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0103]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L,完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理300倍床層體積的廢水。
[0104]實(shí)施例9
[0105]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0106]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為40%，硫酸溶液的投加量為5L/m3，調(diào)節(jié)PH為7。
[0107]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為lOOrpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為80min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為20L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為5%，氯化鈣的質(zhì)量百 分比濃度為0.01% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為2L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.2%。
[0108]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為60min。
[0109]步驟(D)中控制溫度為28°C，將上清液以每小時(shí)5倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。納米水合氧化錯(cuò)顆粒粒徑為5nm,所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.2。
[0110]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的560倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為8%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為8%，該脫附劑在50°C溫度下以每小時(shí)0.9倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0111]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L，完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理560倍床層體積的廢水。
[0112]實(shí)施例10
[0113]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0114]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為60%，硫酸溶液的投加量為9L/m3，調(diào)節(jié)PH為9。
[0115]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為90rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為50min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為9L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為9%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.04% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為7L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.1%。
[0116]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為50min。
[0117]步驟(D)中控制溫度為27°C，將上清液以每小時(shí)10倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，吸附柱的高徑比為4。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為30nm nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.4。
[0118]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的330倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為8%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為8%，該脫附劑在70°C溫度下以每小時(shí)1.5倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0119]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L,完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理330倍床層體積的廢水。
[0120]實(shí)施例11
[0121]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0122]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為60%，硫酸溶液的投加量為6L/m3，調(diào)節(jié)PH為6。
[0123]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為lOOrpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為90min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為5L/`m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為5%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.01% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為10L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.05%。
[0124]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為60min。
[0125]步驟(D)中控制溫度為27°C，將上清液以每小時(shí)10倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，該吸附柱中裝填有5mL載鋯納米復(fù)合材料，吸附柱的高徑比為6)。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為50nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.4。
[0126]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的250倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為8%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為10%，該脫附劑在80°C溫度下以每小時(shí)I倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0127]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L，完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理250倍床層體積的廢水。
[0128]實(shí)施例12
[0129]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0130]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為60%，硫酸溶液的投加量為9L/m3，調(diào)節(jié)PH為8。
[0131]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為60rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為90min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為12L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為6%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.03% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為7L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.14%。
[0132]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為20min。
[0133]步驟(D)中控制溫度為30°C，將上清液以每小時(shí)8倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，吸附柱的高徑比為6。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為5nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.2。
[0134]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的700倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為2%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為2%，該脫附劑在40°C溫度下以每小時(shí)1.5倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0135]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L，完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理700倍床層體積的廢水。
[0136]實(shí)施例13
[0137]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一`些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0138]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為60%，硫酸溶液的投加量為8L/m3，調(diào)節(jié)PH為7。
[0139]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為50pm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為60min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為10L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為6%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.04% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為5L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.1%。
[0140]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為50min。
[0141]步驟(D)中控制溫度為35°C，將上清液以每小時(shí)7倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，吸附柱的高徑比為6。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為10nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.2。
[0142]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的600倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為8%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為6%，該脫附劑在66°C溫度下以每小時(shí)0.5倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0143]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L,完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理600倍床層體積的廢水。
[0144]實(shí)施例14[0145]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0146]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為45%，硫酸溶液的投加量為5L/m3，調(diào)節(jié)PH為6。
[0147]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為20rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為90min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為5L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為5%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.01% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為10L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.05%。 [0148]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為60min。
[0149]步驟(D)中控制溫度為35°C，將上清液以每小時(shí)7倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。納米水合氧化錯(cuò)顆粒粒徑為5nm,所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.2。
[0150]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的400倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為4%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為4%，該脫附劑在50°C溫度下以每小時(shí)1.2倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0151]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L，完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理400倍床層體積的廢水。
[0152]實(shí)施例15
[0153]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0154]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為60%，硫酸溶液的投加量為5L/m3，調(diào)節(jié)PH為8。
[0155]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為50rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為50min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為15L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為5%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.03% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為6L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.2%。
[0156]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為40min。
[0157]步驟(D)中控制溫度為35°C，將上清液以每小時(shí)8倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱吸附柱的高徑比為6。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為15nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.2。
[0158]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的450倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為6%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為7%，該脫附劑在70°C溫度下以每小時(shí)0.8倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0159]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L，完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理450倍床層體積的廢水。
[0160]實(shí)施例16
[0161]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0162]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為40，硫酸溶液的投加量為5L/m3，調(diào)節(jié) PH 為 9。
[0163]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為20rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為30min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為9L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為8%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.05% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為2L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.05%。
[0164]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為20min。
[0165]步驟(D)中控制溫度為35°C，將上清液以每小時(shí)9倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，吸附柱的高徑比為6。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為5nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.2。
[0166]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的500倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為5%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為5%，該脫附劑在55°C溫度下以每小時(shí)0.7倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0167]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L，完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理500倍床層體積的廢水。
[0168]實(shí)施例17
[0169]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0170]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為70%，硫酸溶液的投加量為5L/m3，調(diào)節(jié)PH為8。
[0171]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為50rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為60min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為15L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為5%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.03% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為5L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.2%。
[0172]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為40min。
[0173]步驟(D)中控制溫度為25°C，將上清液以每小時(shí)10倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，吸附柱的高徑比為6。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為25nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.25。
[0174]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的200倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為5%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為6%，該脫附劑在60°C溫度下以每小時(shí)0.7倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0175]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L，完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理200倍床層體積的廢水。
[0176]實(shí)施例18
[0177]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0178]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為50%，硫酸溶液的投加量為7L/m3，調(diào)節(jié)PH為9。
[0179]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為80rpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為80min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為15L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為8%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.04% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為7L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.15%。
[0180]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為30min。
[0181]步驟(D)中控制溫度為35°C，將上清液以每小時(shí)5倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。納米水合氧化錯(cuò)顆粒粒徑為5nm,所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納 米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.2。
[0182]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的400倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為6%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為6%，該脫附劑在70°C溫度下以每小時(shí)0.9倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0183]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L，完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理400倍床層體積的廢水。
[0184]實(shí)施例19
[0185]本實(shí)施例的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，基本同實(shí)施例1，只是對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，仍能達(dá)到相同的效果。具體如下:
[0186]步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為50%，硫酸溶液的投加量為9L/m3，調(diào)節(jié)PH為6。
[0187]步驟(B)中攪拌轉(zhuǎn)速為lOOrpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為90min。復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為18L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為8%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0.04% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為7L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.15%。
[0188]步驟(C)中共沉反應(yīng)混合液的沉淀時(shí)間為45min。
[0189]步驟(D)中控制溫度為30°C，將上清液以每小時(shí)4倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔。本實(shí)施例中吸附塔為帶夾套的玻璃吸附柱，吸附柱的高徑比為6。納米水合氧化鋯顆粒粒徑為45nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.2。
[0190]步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的200倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。脫附劑中氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為9%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為2%，該脫附劑在75°C溫度下以每小時(shí)1.6倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
[0191]經(jīng)本實(shí)施例的方法處理得到的廢水出水的砷含量小于0.5mg/L，完全能夠達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)。且廢水處理量大，每床層體積的納米復(fù)合材料能夠處理200倍床層體積的廢水。
[0192]實(shí)施例1~19所述的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，避免了經(jīng)沉淀處理的含砷礦冶廢水不能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，沉淀物易產(chǎn)生二次污染以及使用傳統(tǒng)的樹脂基水合氧化鐵等深度除砷材料PH適用范圍小，除砷性能易受雜質(zhì)離子影響等問題，操作工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，為含砷礦冶廢水的深度處理與綜合利用提供了重要保障， 在產(chǎn)生環(huán)境效益的同時(shí)具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。
【權(quán)利要求】
1.一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，其步驟為:(A)、控制含砷礦冶廢水原水流入pH調(diào)節(jié)池中，投加硫酸溶液，調(diào)節(jié)原水pH至6~9;(B)、將步驟(A)得到的出水流入接觸反應(yīng)池，投加氯化高鐵和氯化鈣的復(fù)配劑，以及聚丙烯酰胺進(jìn)行共沉反應(yīng)，充分混合后，形成含砷絮體顆粒；(C)、將步驟(B)得到的共沉反應(yīng)混合液流入沉淀池，進(jìn)行固液分離，分離得到的含砷絮體顆粒經(jīng)壓濾脫水后送危險(xiǎn)廢物填埋場(chǎng)進(jìn)行無害化填埋處理；(D)、將步驟(C)得到的上清液過濾后，通過裝填有納米復(fù)合材料的吸附塔，吸附上清液中剩余的砷酸根離子；(E)、步驟(D)所述吸附塔中納米復(fù)合材料吸附砷酸根離子達(dá)到穿透點(diǎn)時(shí)停止吸附，對(duì)所述納米復(fù)合材料進(jìn)行脫附再生；(F)、將步驟(E)得到的脫附液經(jīng)濃縮后，外送焚燒或經(jīng)沉淀還原用于生產(chǎn)殺蟲劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，其特征在于:步驟(A)中投加的硫酸溶液中硫酸的質(zhì)量百分比濃度為40~70%，硫酸溶液的投加量為5-10L/m3 ;硫酸的投加方式為計(jì)量泵投加。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，其特征在于:步驟(B)中作為共沉劑的氯化高鐵和氯化鈣的復(fù)配劑，作為助沉劑的聚丙烯酰胺的投加方式均為濕式投加，投加順序?yàn)橥瑫r(shí)投加；復(fù)配氯化高鐵和氯化鈣混合溶液的投加量為5~20L/m3，混合溶液中氯化高鐵的質(zhì)量百分比濃度為5~10%，氯化鈣的質(zhì)量百分比濃度為0. 01~0.05% ;聚丙烯酰胺溶液的投加量為2~10L/m3，聚丙烯酰胺溶液的質(zhì)量百分比濃度為0.05~0.2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，其特征在于:步驟(B)中接觸反應(yīng)池持續(xù)攪拌流入的廢水，攪拌轉(zhuǎn)速為20~lOOrpm，廢水在接觸反應(yīng)池中的反應(yīng)時(shí)間為30~90min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，其特征在于:步驟(C)中沉淀時(shí)間為20~60min。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，其特征在于:步驟(D)所述的納米復(fù)合材料以季氨基化的納米孔球形聚苯乙烯為基體，基體孔內(nèi)均勻分布有納米水合氧化鋯顆粒，納米水合氧化鋯顆粒粒徑為5-50nm，所述的納米孔球形聚苯乙烯基體與納米水合氧化鋯的質(zhì)量比為1:0.2~0.4。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，其特征在于:步驟(D)中控制溫度為5~35°C，將步驟(C)得到的上清液以每小時(shí)4~10倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速通過吸附塔，所述的納米復(fù)合材料自身床層體積是指吸附塔中填充的納米復(fù)合材料基體的體積以及基體之間孔隙體積的總和。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，其特征在于:步驟(E)中納米復(fù)合材料處理廢水的體積為納米復(fù)合材料自身床層體積的200~700倍時(shí)達(dá)穿透點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種共沉淀-離子交換復(fù)合工藝處理高濃度堿性含砷礦冶廢水的方法，其特征在于:步驟(E)中所述納米復(fù)合材料脫附再生的脫附劑為氫氧化鈉和氯化鈉的混合溶液，其中，氫氧化鈉的質(zhì)量百分比濃度為2~10%，氯化鈉的質(zhì)量百分比濃度也為2~10%， 該脫附劑在40~85°C溫度下以每小時(shí)0.5~2倍納米復(fù)合材料自身床層體積的流速進(jìn)行脫附再生。
【文檔編號(hào)】C02F9/04GK103626338SQ201310681975
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】潘丙才, 姜英男, 花銘, 吳邊, 張全興 申請(qǐng)人:南京大學(xué)