利用氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法及微型化集成系统
申请日期2018.02.28
公开（公告）日期2018年9月4日
IPC分类号C02F1/62； /20
概括
本发明涉及废水处理领域，公开了一种氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法及小型化集成系统。 该方法包括：1)将含铜废水收集至废水收集装置中，使残渣沉淀； 2）将废水泵入废水共沉淀装置，加入10-20目石英砂，搅拌，加入饱和氢氧化钙上清液； 当pH值大于8.5-9.5时，停止，继续搅拌然后停止；3)静置； 4）将上部含铜废水排入中和装置，调节pH至7-8，然后将废水排入市政污水管道或环境。 本发明采用特定粒度的石英砂和氢氧化钙作为共沉淀载体。 沉淀物容易沉积，形成的胶体物质很少。 静置后，固液相分离效果较好，无需过滤即可实现固液分离。 。 并且在形成的胶体物质较少的前提下具有较高的去除效率。
索赔
1.一种氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将含铜废水收集到废水收集装置中，使含铜废水中的残渣沉积在装置底部；
2）提取含铜废水进入废水共沉淀装置，加入10-20目石英砂，搅拌，加入饱和氢氧化钙上清液； 当含铜废水的pH值大于8.5-9.5时，停止加入饱和氢氧化钙上清液，继续搅拌，然后停止；
3）含铜废水静置处理；
4）上层含铜废水静置澄清后排入中和装置。 调节pH至7-8后，将废水排放至市政污水管道或环境中。 收集整个过程中的沉淀物或残渣并干燥。 作为危险废物单独处置。
2.根据权利要求1所述的一种氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法，其特征在于，步骤2)中石英砂的用量为800-1200g/300L。
3.根据权利要求1所述的氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法，其特征在于，步骤2)中搅拌速率为80-120转/分钟。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种利用氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法，其特征在于，步骤2)中，当含铜废水的pH值较大时超过9时，停止加入饱和氢氧化钙上清液。
5.根据权利要求1或2或3所述的氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法，其特征在于，步骤2)中，持续搅拌时间为8-12分钟。
6.根据权利要求1或2或3所述的氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法，其特征在于，步骤3)中静置处理时间为100℃。
7.根据权利要求6所述的氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法，其特征在于，步骤3)中，静置处理时间为。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种利用氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法，其特征在于，步骤4)中采用稀盐酸调节废水中的铜含量。中和装置。 废水。
9、一种氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的小型化集成系统，其特征在于，包括废水收集装置（1）、水泵（2）、废水共沉淀装置（ 3)依次连接)和中和装置(4)； 废水共沉淀装置设有搅拌装置（5）和pH测试仪（6）； 废水共沉淀装置和中和装置的不同高度设有多个出水阀门。 （7）。
10.根据权利要求9所述的一种氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的小型化集成系统，其特征在于，所述废水收集装置、废水共沉淀装置和中和装置为PVC桶。 搅拌装置为自动搅拌装置，pH测试仪为直读式pH测试仪； 废水收集装置、水泵、废水共沉淀装置和中和装置通过耐酸硅胶管（8）连接。
手动的
一种氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法及小型化集成系统
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法及小型化集成系统。
背景技术
重金属被列入持久性有毒物质清单。 一旦排放到环境中，无法生物降解，会造成水、土壤和生物的污染，最终危害人类安全。 由于表面处理工艺的原因，一些微型铜加工企业需要使用稀硫酸对淬火铜管或其他金属管道进行浸泡和冲洗，会产生少量的清洗废水。 主要污染因子包括重金属、pH等，污染物浓度远大于《废水综合排放标准》（-1996）三级排放标准，因此废水需经过预处理后方可排放排入市政污水管网或环境。
现有的重金属废水处理原理有化学沉淀法（如中和沉淀法、硫化物沉淀法）、氧化还原处理法（化学还原法、铁氧体法、电解法、高压脉冲电絮凝等）、溶剂萃取法等。分离方法的种类很多，有吸附法、膜分离法、离子交换法、生物处理技术等。 处理工艺多采用大型混凝池、沉淀池或氧化池进行废水处理，或采用小型重金属综合废水。 完整的废水处理处理系统。 但大型废水处理设施处理成本高、添加试剂量大，产生大量危险废物和固体废物。 不适合小微企业（日生产量小于1m3）少量含重金属废水的处理； 市售的小型化成套重金属废水处理系统虽然可以满足小微企业的要求，但设计过于复杂，且采用纤维滤袋过滤容易发生堵塞，需要专业人员进行维护。 该技术发明开发了适合小微企业的含铜等重金属废水小型化氢氧化钙-石英砂处理系统。 优化工艺条件，有效解决废水处理和危险废物处置问题。
综上所述，现有技术中的含铜废水处理设备存在以下不足：
1）废水处理成本高，添加试剂量大，产生大量危险废物和固体废物。 不适合小微企业少量含重金属废水的处理。
2）整套小型化重金属废水处理系统过于复杂。 使用纤维滤袋容易发生堵塞，需要专业人员进行维护。 而且现有设备难以适应废水量少的含铜重金属废水的处理。
3）常规共沉淀处理方法容易形成胶体，不易固液分离。
因此，有必要开发一种能够解决上述技术问题的小微企业含铜废水处理设备。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法及小型化集成系统。 本发明利用氢氧化钙-石英砂共沉淀体系可以解决微铜加工问题。 同类企业少量含重金属废水的处理处置问题。 同时，由于采用特定粒度的石英砂和氢氧化钙作为共沉淀载体，沉积物很容易沉积在池底，形成极少的胶体物质而静置。 最终的固液相分离效果较好，无需使用过滤方法即可进行固液分离。 并且在形成胶体物质较少的前提下，还具有较高的去除效率。
本发明的具体技术方案是：一种氢氧化钙-石英砂共沉淀处理含铜废水的方法，包括以下步骤：
1)将含铜废水收集到废水收集装置中，使含铜废水中的残渣沉积在装置底部。
2）提取含铜废水进入废水共沉淀装置，加入10-20目石英砂，搅拌，加入饱和氢氧化钙上清液； 当含铜废水的pH值大于8.5-9.5时，停止加入饱和氢氧化钙上清液，继续搅拌，然后停止。
3）含铜废水静置处理。
4）上层含铜废水静置澄清后排入中和装置。 调节pH至7-8后，将废水排放至市政污水管道或环境中。 收集整个过程中的沉淀物或残渣并干燥。 作为危险废物单独处置。
本发明采用氢氧化钙-石英砂共沉淀系统解决微铜加工企业少量含重金属废水的处理处置问题。 同时，由于采用特定粒度的石英砂和氢氧化钙作为共沉淀载体，沉淀物很容易沉积在池底，形成的胶体物质很少。 静置后，固液相分离效果较好，无需采用过滤方法即可进行固液分离。 并且在形成胶体物质较少的前提下，还具有较高的去除效率。
其中，共沉淀剂的选择及其粒径的确定并非本技术领域常规的选择和组合，而是发明人经过长期广泛的创造性工作所获得的宝贵成果。 详情如下：
共沉淀是当溶液中的沉淀物（载体）沉淀时，溶液中共存的某些组分一起沉淀出来的现象。 该技术广泛应用于水处理领域，其中应用较多的是氢氧化物共沉淀法。 。 例如，在中性条件下通过氯化铝与硒的共沉淀可以去除废水中的硒，处理效率可达90%左右。 采用铁氧体共沉淀法去除废水中的铜，处理效率大于99.9%。 一般来说，氢氧化物共沉淀法主要采用廉价易得的铁盐和铝盐，或者直接使用氢氧化钙作为共沉淀剂。 然而，该方法对目标离子具有选择性，并且受到共存离子的影响。 同时形成大量沉淀物，共沉淀物的稳定性不强。 易形成胶体，过滤分离困难。 为此，研究了一些铁屑还原-共沉淀和电氧化-共沉淀组合技术，并将其应用于水处理中。
发明人通过初步筛选研究了几种共沉淀剂的实验效果，包括铁粉（325-1600目）、石英砂（3-5mm、10-20目、40-80目）、生石灰渣（过量后留下的残渣）生石灰溶于水）。 取300L水样进入模块2的共沉淀处理装置中，加入1kg不同类型的共沉淀粉末或残渣，以启动搅拌装置，缓慢注入饱和氢氧化钙上清液（pH值12.4左右），注意酸度计读数。 当pH值大于9.0时，停止加入氢氧化钙溶液，继续搅拌10分钟，静置2小时，取上层废水进行分析。 分析结果如表1所示。从表1可以看出，当不添加共沉淀剂，仅添加饱和氢氧化钙溶液时，处理后废水中铜浓度为8.52 mg/L，超过了第三达到《废水综合排放标准》（-1996）值的一级标准限值，投加共沉淀剂后废水中铜浓度低于一级标准限值。 其中，采用生石灰渣作为共沉淀剂处理效果最好，处理效率达99.98%。 但静置2小时后，形成厚厚的胶状层，固液两相难以分离，不利于后续固体废物的处理。 脱水治疗。 以铁粉为共沉淀剂的处理效率次之，固液相分离效果最好。 但由于废水中存在一定量的硫酸，部分铁粉与废水生成了绿色的硫酸亚铁溶液。 当氢氧化钙溶液溶解时，生成氢氧化亚铁沉淀，被空气氧化生成氢氧化铁，与氢氧化铜一起共沉淀。 处理后的废水颜色较深，色度不符合排放要求。 三种规格的石英砂共沉淀剂对废水中的铜有良好的处理效果。 处理效率从高到低依次为10~20目石英砂≈40~80目石英砂>3~5mm石英砂，说明粒度细的石英砂作为共沉淀剂处理废水中重金属效果较好。 但实验观察发现，石英砂粒径越细，共沉淀反应后生成的胶体越粗，不利于两相分离。 采用40～80目的石英砂作为共沉淀剂，在反应槽底部形成明显的沉淀层。 胶体状，两相分离不明显； 使用10～20目石英砂共沉淀剂后，胶体很少，静置后两相分离更加明显，无需使用过滤设备即可进行固液分离； 但用3-5mm石英砂共沉淀剂处理后，沉淀速度很快，两相分离明显，但对铜离子的去除效率相对较弱。 基于以上因素，本实验选择10~20目石英砂作为共沉淀剂，开展下一步研究。
显然，上述结论是发明人通过实验得出的独创结果。 虽然石英砂和氢氧化钙本身是现有技术中常用的试剂，但本领域技术人员在现有技术中并未将上述两者结合起来，也没有发现特定尺寸的石英砂（10）的使用。 -20目）和氢氧化钙可以达到上述最佳技术效果（现有技术没有关注石英砂粒度对整个共沉淀系统的影响），因此不属于常规技术这个技术领域。