本發(fā)明屬于資源與環(huán)境技術領域水污染防治方向，涉及水中懸浮物分離和重金屬離子去除的工藝。
背景技術：
重金屬是指比重大于5的金屬，如銅(cu)、鉛(pb)、鋅(zn)、鐵(fe)、鈷(co)、鎳(ni)、釩(v)、汞(hg)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，重金屬工業(yè)廢水的排放量日益增加。排放重金屬廢水的行業(yè)除了傳統(tǒng)的采礦、天然氣、造紙、電鍍、制革、金屬表面處理和氯堿工業(yè)外，還有與目前it產(chǎn)業(yè)密切相關的微電子工業(yè)，以及環(huán)保行業(yè)，如煙氣脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的脫硫廢水。因此，許多國家都執(zhí)行了嚴格的水中重金屬離子排放標準，以保護水資源免受重金屬污染。為了滿足嚴格的環(huán)保需要，各方面都特別注重重金屬污染的防治。目前處理重金屬廢水常用方法有化學沉淀法、吸附法、膜過濾和離子交換法等。盡管上述方法各有特點，化學沉淀法無論在投資成本還是在運行費用方面都有明顯的競爭優(yōu)勢。在化學沉淀法中以氫氧化物沉淀和硫化物沉淀最為常見，但這兩種方法都有其局限性，污泥量大，沉淀分離困難。鑒于上述情況，近十年來國內(nèi)外研發(fā)了多種新型重金屬廢水處理劑，如1993年美國degussa公司開發(fā)的重金屬沉淀劑tmt-55，1999年adderon研發(fā)的hmp-2000，中國發(fā)明專利zl200410051386.5公開的一種n，n-二二硫代哌嗪甲酸鈉的重金屬沉淀劑等。但這些重金屬處理劑來源受限，未能與氫氧化物和硫化物沉淀法一樣普及。針對于含有多種重金屬雜質(zhì)的廢水，上述處理劑的利用率會有所下降，因而目前均采用先澄清去除懸浮物，后沉淀處理重金屬，需要二次沉降。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種含有多種重金屬雜質(zhì)的廢水處理方法，其主要處理劑殼聚糖來源廣，具有酸溶解性，能與重金屬離子螯合，并且溶解性的殼聚糖溶液同時具有對懸浮物的絮凝作用。
本發(fā)明的重金屬處理方法，基于金屬螯合、顆粒物絮凝、離子吸附等機制，用于金屬螯合和顆粒物絮凝的重金屬處理劑為酸性殼聚糖溶液，用于重金屬離子吸附的處理劑為細顆粒狀殼聚糖。包括如下步驟：
(1)將殼聚糖與酸化劑反應，形成質(zhì)量百分濃度為1-10％的殼聚糖溶液；廢水中加入殼聚糖溶液，使廢水與殼聚糖溶液發(fā)生金屬螯合和絮凝反應；
(2)經(jīng)過步驟(1)反應后的廢水再與中和劑發(fā)生中和反應后沉淀；
(3)沉淀后的污泥濃縮處理，上清液經(jīng)過吸附處理后排放，吸附所采用的吸附劑為顆粒狀殼聚糖。
廢水中加入殼聚糖的量與廢水中懸浮顆粒物之間質(zhì)量比應當在0.01以上，因為溶液中的殼聚糖與重金屬離子形成的螯合物在顆粒物存在條件下，可以與其發(fā)生共沉淀。但溶液中的殼聚糖對顆粒物的絮凝作用優(yōu)先于對重金屬離子的螯合作用，因此，只有當顆粒物充分絮凝后，殼聚糖與重金屬離子形成的螯合物才能與顆粒物絮凝體發(fā)生共沉淀，從而從廢水中去除重金屬離子。
所述的酸化劑可采用鹽酸、硫酸、乙酸、硝酸等酸，酸化后的殼聚糖溶液ph值為2-3，以達到顆粒狀殼聚糖完全溶解的目的。
所述的中和劑為石灰乳、生石灰、氫氧化鈣、氫氧化鈉、碳酸鈉等堿性物質(zhì)，中和反應的ph值范圍為7-9有利于快速分離懸浮物，產(chǎn)生沉淀。
所述的吸附劑為20-80目的顆粒狀殼聚糖，便于吸附柱的裝填和顆粒狀殼聚糖后續(xù)的酸溶解。
將吸附飽和后的吸附劑與酸化劑反應溶解，根據(jù)需要添加殼聚糖后，重新形成質(zhì)量百分濃度為1-10％的殼聚糖溶液，循環(huán)至步驟(1)使用。
本發(fā)明利用殼聚糖物質(zhì)具有吸附痕量重金屬的特性，確保出水中重金屬離子濃度達標；利用可溶性殼聚糖溶液既有顆粒物絮凝又有重金屬捕集的特性，同時實現(xiàn)顆粒物分離和重金屬離子濃度控制，在吸附前段控制重金屬離子濃度在一定水平，降低吸附段負荷；同時利用殼聚糖的酸溶性，避免了吸附處理劑的再生問題。
具體實施方式
實施例1
處理含懸浮物ss＝50g/l、mn2+＝50mg/l、cu2+＝50mg/l的廢水。
采用鹽酸作為酸化劑，將鹽酸和顆粒狀殼聚糖在酸化槽中酸化反應形成5％的可溶性殼聚糖溶液，溶液ph值為3.0。廢水進入絮凝反應槽與酸化槽流出的殼聚糖溶液發(fā)生金屬螯合和絮凝反應，殼聚糖用量為0.5g/l廢水(其中直接添加殼聚糖0.3g/l廢水，來自吸附飽和的殼聚糖0.2g/l廢水)。
采用石灰乳作為中和劑，在上述反應后的廢水加入中和劑，中和后ph值為7.0左右，而后廢水進入沉淀槽進行澄清和污泥濃縮，上清液送至吸附柱。
吸附柱內(nèi)裝填20目細顆粒狀殼聚糖。吸附劑達到飽和后更換吸附柱，并將飽和的吸附劑放入酸化槽后添加新的吸附劑。吸附劑用量為0.2g/l廢水。吸附飽和的吸附劑進入上述酸化槽內(nèi)與酸化劑反應。
處理后出水ss<30mg/l、mn2+<1.0mg/l、cu2+<0.5mg/l。
實施例2
處理含懸浮物ss＝20g/l、mn2+＝50mg/l、zn2+＝50mg/l的廢水。
采用硫酸作為酸化劑，將硫酸和顆粒狀殼聚糖在酸化槽中酸化反應形成1％的可溶性殼聚糖溶液，溶液ph值為2.5。廢水進入絮凝反應槽與酸化槽流出的殼聚糖溶液發(fā)生金屬螯合和絮凝反應，殼聚糖用量為0.8g/l廢水(其中直接添加殼聚糖0.4g/l廢水，來自吸附飽和的殼聚糖0.4g/l廢水)。
采用石灰乳作為中和劑，在上述反應后的廢水加入中和劑，中和后ph值為8.0左右，而后廢水進入沉淀槽進行澄清和污泥濃縮，上清液送至吸附柱。
吸附柱內(nèi)裝填60目細顆粒狀殼聚糖。吸附劑達到飽和后更換吸附柱，并將飽和的吸附劑放入酸化槽后添加新的吸附劑。吸附劑用量為0.4g/l廢水。吸附飽和的吸附劑進入上述酸化槽內(nèi)與酸化劑反應。
處理后出水ss<30mg/l、mn2+<1.0mg/l、zn2+<1.5mg/l。。
以上對本發(fā)明實施例進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應理解為對本發(fā)明的限制。