去除廢水中砷和鎘的方法
2023-06-12 23:51:01 2
專利名稱：去除廢水中砷和鎘的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用巖礦材料治理重金屬廢水的方法，特別是去除廢水中砷和鎘的方法。
為了實現上述目的，本發明的技術方案是去除廢水中砷和鎘的方法，其特徵是按如下步驟實現含砷和鎘的廢水首先通入CO2氣體碳酸化後經過粉碎的菱鐵礦，並使廢水在粉碎的菱鐵礦中的滯留時間保持在1h以上，然後，經過粉碎的灰巖，從出水口流出。
所述的去除廢水中砷和鎘的方法，其具體步驟如下1)、菱鐵礦和灰巖的粉碎和篩分將所選用的菱鐵礦和灰巖分別粗碎、過篩，過80目篩者留用，所述的粉碎的灰巖其CaCO3含量大於90％；2)、準備實現本發明的裝置—去除廢水中砷和鎘的灰巖-菱鐵礦反應器，將留用的菱鐵礦和灰巖分別填入去除廢水中砷和鎘的灰巖-菱鐵礦反應器的柱1、柱2的空腔內，應密實、填滿，兩端放置玻璃羊毛或細紗網；3)、將含砷和鎘的廢水收集在原水罐中，通入CO2氣體，其壓力控制在略高於大氣壓，通入CO2氣體30min後，裝置即可運行，裝置運行的全過程，需持續向原水通入CO2氣體；4)、碳酸化後的含砷和鎘的廢水經過粉碎的菱鐵礦，並使廢水在粉碎的菱鐵礦中的滯留時間保持在1h以上，然後，經過粉碎的灰巖，從出水口流出。
本發明的技術原理是碳酸化的廢水流經柱1，溶解FeCO3，進入柱2，產生Fe(OH)3和CaCO3沉澱，由於Fe(OH)3對砷的化合物的吸附作用和Cd與CaCO3的共沉澱作用，砷和鎘從水中去除。將碳酸化的廢水通過分別充填菱鐵礦和灰巖的雙柱系統，達到去除廢水中砷和鎘的目的。
本發明的特點(1)所用材料十分廉價、易得；(2)可處理砷和鎘濃度分別達2mg/L和4mg/L的廢水；出水砷和鎘的濃度均低於檢出限(分別為5μg/L和20μg/L)；具有高效的特點。(3)裝置維護成本低、操作簡單、安全，使用周期長、再生簡便易行。
圖1是實現本發明的裝置結構示意圖其中1-柱、2-柱、3-粉碎的灰巖、4-氣管、5-原水罐、6-原水、7-水管、8-水管、9-防堵件、10-出氣口、11-注空氣口、12-出水口、13-粉碎的菱鐵礦。
去除廢水中砷和鎘的具體步驟如下1)、菱鐵礦和灰巖的粉碎和篩分將所選用的菱鐵礦和灰巖分別粗碎、過篩，過80目篩者留用，所述的粉碎的灰巖其CaCO3含量大於90％；2)、準備實現本發明的裝置—去除廢水中砷和鎘的灰巖-菱鐵礦反應器，將留用的菱鐵礦和灰巖分別填入去除廢水中砷和鎘的灰巖-菱鐵礦反應器的柱1、柱2的空腔內，應密實、填滿，兩端放置玻璃羊毛或細紗網；3)、將含砷和鎘的廢水收集在原水罐中，通入CO2氣體，其壓力控制在略高於大氣壓，通入CO2氣體30min後，裝置即可運行，裝置運行的全過程，需持續向原水通入CO2氣體；4)、碳酸化後的含砷和鎘的廢水經過粉碎的菱鐵礦，並使廢水在粉碎的菱鐵礦中的滯留時間保持在1h以上，然後，經過粉碎的灰巖，從出水口流出。
出水口每15天採集1次樣品，當出水濃度高出檢測限時，需停止系統運行，將連接原水的管接至5％鹽酸溶液，按柱1的5個孔隙體積量衝洗系統後，再接至蒸餾水，按柱1的5個孔隙體積量衝洗系統，即可重新運行系統。
如圖1所示，去除廢水中砷和鎘的灰巖-菱鐵礦反應器，它主要由柱1、柱2、粉碎的灰巖3、氣管4、原水罐5、水管7、水管8、防堵件9、粉碎的菱鐵礦13組成，氣管4的一端與CO2氣瓶相連接，另一端插入原水罐5內下部，原水罐5的下端部與柱1的底端由水管7相連接，並使原水罐5與柱1相連通；柱1內為空腔，粉碎的菱鐵礦13填滿於柱1的空腔內，柱1的上端部與柱2的上端部由水管8相連接，並使柱1與柱2相連通，柱2內為空腔，粉碎的灰巖3填滿於柱2的空腔內，柱2的底端設有出水口12；使用時，原水罐5內注有原水6。所述的柱2的下部設有注空氣口11、上部設有出氣口10。所述的柱1、柱2的空腔內兩端設有防堵件9，防堵件9為玻璃羊毛或細紗網。所述的柱1、柱2為PVC柱或玻璃鋼柱。
廢水經碳酸化後，從柱1底部流入、從柱1頂部流出，進入柱2頂部，最後從柱2底部流出系統。柱1和柱2的上下埠均密封堵塞，開口與進、出水管的連接處均嚴格密封。柱1內為飽和水流條件；柱2內為非飽和水流條件，在其下部距出水口5cm處開口、通過軟管與空氣泵相連，壓入輕微空氣流，在其上部距出水口5cm處設出氣口。
所用的菱鐵礦採自菱鐵礦區，用前需測定其可淋濾的Cr，As，Se和Cd含量，低於檢出限者方可使用。所用灰巖成分應儘可能純淨(CaCO3含量大於90％)。
權利要求
1.去除廢水中砷和鎘的方法，其特徵是按如下步驟實現含砷和鎘的廢水首先通入CO2氣體碳酸化後經過粉碎的菱鐵礦，並使廢水在粉碎的菱鐵礦中的滯留時間保持在1h以上，然後，經過粉碎的灰巖，從出水口流出。
2.根據權利要求1所述的去除廢水中砷和鎘的方法，，其特徵是其具體步驟如下1)、菱鐵礦和灰巖的粉碎和篩分將所選用的菱鐵礦和灰巖分別粗碎、過篩，過80目篩者留用，所述的粉碎的灰巖其CaCO3含量大於90％；2)、準備實現本發明的裝置—去除廢水中砷和鎘的灰巖-菱鐵礦反應器，原水罐、柱1、柱2依次由水管相連通，將留用的菱鐵礦和灰巖分別填入去除廢水中砷和鎘的灰巖-菱鐵礦反應器的柱1、柱2的空腔內，應密實、填滿，兩端放置玻璃羊毛或細紗網；3)、將含砷和鎘的廢水收集在原水罐中，通入CO2氣體，其壓力控制在略高於大氣壓，通入CO2氣體30min後，裝置即可運行，裝置運行的全過程，需持續向原水通入CO2氣體；4)、碳酸化後的含砷和鎘的廢水經過粉碎的菱鐵礦，並使廢水在粉碎的菱鐵礦中的滯留時間保持在1h以上，然後，經過粉碎的灰巖，從出水口流出。
全文摘要
本發明涉及一種利用巖礦材料治理重金屬廢水的方法，特別是去除廢水中砷和鎘的方法。去除廢水中砷和鎘的方法，其特徵是按如下步驟實現含砷和鎘的廢水首先通入CO
文檔編號C02F1/58GK1473771SQ0312523
公開日2004年2月11日 申請日期2003年8月6日 優先權日2003年8月6日
發明者王焰新 申請人:中國地質大學(武漢)