本發(fā)明屬于安全環(huán)保行業(yè)污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種環(huán)保污水處理技術(shù)，具體涉及一種低溫環(huán)境下含銻廢水的深度處理裝置及工藝。

背景技術(shù)：

銻(Sb)是一種有毒的化學(xué)元素，有刺激性，易溶于王水(又稱“王酸”、“硝基鹽酸”，是一種腐蝕性非常強(qiáng)、冒黃色霧的液體)。銻在自然界中主要存在于硫化物礦物輝銻礦(Sb₂S₃)中，它不是生物體必需的元素，有較強(qiáng)的毒性，對人體及生物具有慢性毒性及致癌性。銻在環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化過程主要是通過水體來完成。銻是一種具有潛在毒性和致癌性的元素，如果大量的銻進(jìn)入地表水環(huán)境中，不僅造成水環(huán)境的重金屬污染，還會對動植物體產(chǎn)生危害，甚至通過水體危害人體健康。我國作為最大銻儲量國，提供了全世界80％的銻初級產(chǎn)品。在銻礦開采、冶煉過程中，含銻廢水的排放、礦渣的堆放都會對環(huán)境造成壓力，威脅生態(tài)安全。有效治理水體銻污染刻不容緩。

歐盟、美國環(huán)保局、日本環(huán)衛(wèi)廳等先后將銻列為優(yōu)先考慮的污染物。世界衛(wèi)生組織規(guī)定飲用水中的銻含量不得高于5μg/L。我國《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)和《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》(衛(wèi)生部，2001年)中均規(guī)定銻的限值為5μg/L。

銻的常用處理工藝包括混凝沉淀、弱酸性鐵鹽混凝沉淀、吸附、電化學(xué)混凝沉淀、離子交換法等。化學(xué)絮凝法通過外加藥劑使水中的銻形成沉淀而得以去除，是工業(yè)水處理中最常用也是最主要的方法之一，此法操作簡單，成本低，被廣泛使用；由于銻的水解產(chǎn)物和硫化物沉淀一般較細(xì)，易形成膠體，用一般沉淀法不能從水中去除，通常需要絮凝劑。吸附一般適合于處理量大、濃度較低的廢水；用于除銻的吸附劑包括：羥基磷灰石粉末、水合氧化錳、膨潤土、硅藻土、活性氧化鋁、鋁渣活性碳、纖維素、幾丁質(zhì)、殼聚糖、谷殼灰以及天然或合成的金屬氧化物及其水合氧化物等。電化學(xué)方法是通過銻的電沉積將銻去除。離子交換法通常采用離子交換樹脂或活性氧化鋁處理廢水中銻離子，氨基、烷基、磷酸基螯合陽離子交換樹脂也有較好效果。

這些處理方法主要針對高濃度含銻廢水，對水體中低濃度銻的深度去除效果不明顯，尤其是在低溫條件下銻的高效去除是國內(nèi)外研究的難點(diǎn)，處理后的水質(zhì)也難以達(dá)到我國生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，為了對受微量重金屬銻污染的地表水進(jìn)行快速高效處理，亟需開發(fā)高效、便宜、使用方便的應(yīng)急處理技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、適合低溫環(huán)境下含銻廢水深度處理的裝置及工藝，通過深度處理裝置及工藝，對含銻廢水或是受到銻污染的地表水進(jìn)行快速應(yīng)急處理，解決了現(xiàn)有處理技術(shù)在低溫環(huán)境下處理效率低的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種低溫環(huán)境下含銻廢水的深度處理裝置，包含集水池、1號溶藥池、一級混凝池、攪拌器、一級沉淀池、2號溶藥池、二級混凝池、二級沉淀池和清水池；其中，所述的集水池、一級混凝池、一級沉淀池、二級混凝池、二級沉淀池和清水池順次相連；1號溶藥池和一級混凝池相連，2號溶藥池和二級混凝池相連；攪拌器安裝在一級混凝池和二級混凝池內(nèi)。

本發(fā)明還公開了一種應(yīng)用于所述低溫環(huán)境下含銻廢水的深度處理裝置的工藝，該處理工藝包括以下幾個運(yùn)行步驟：

步驟一：配置藥液

在1號溶藥罐內(nèi)溶解硫化鈉，在2號溶藥罐內(nèi)溶解聚合硫酸鐵藥劑，充分?jǐn)嚢瑁?/p>

步驟二：強(qiáng)化混凝

含銻廢水經(jīng)輸送管路從集水池進(jìn)入一級混凝池，將1號溶藥罐中配制好的硫化鈉溶液加入一級混凝池，進(jìn)行混凝反應(yīng)，去除廢水中的銻污染物；

步驟三：一級沉淀

一級混凝池出水進(jìn)入一級沉淀池，進(jìn)行固液分離；

步驟四：二級混凝

一級沉淀池出水進(jìn)入二級混凝池，將2號溶藥罐中配制好的聚合硫酸鐵溶液加入二級混凝池，繼續(xù)進(jìn)行混凝反應(yīng)，去除廢水中的銻污染物；

步驟五：清水回用

二級混凝池出水進(jìn)入二級沉淀池，經(jīng)過沉淀澄清后，上清液進(jìn)入清水池，回用于生產(chǎn)工藝或外排

本發(fā)明所述應(yīng)用于深度處理裝置的工藝，其特征還在于，

所述1號混凝池和二級混凝池的混凝反應(yīng)時間為15～20分鐘，所述沉淀池的沉淀時間為1小時。

所述1號混凝池中按照銻與硫化鈉的重量比1：20～30投加硫化鈉，所述二級混凝池中按照銻與聚合硫酸鐵的重量比1：30～50投加聚合硫酸鐵。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種低溫環(huán)境下含銻廢水的深度處理裝置及工藝用于含銻廢水和受污染河道的深度處理。針對低溫等極端條件，采用兩級復(fù)合混凝法，首先投加硫化鈉，混凝反應(yīng)沉淀，再投加聚合硫酸鐵進(jìn)行混凝反應(yīng)，經(jīng)沉淀后出水。本發(fā)明處理工藝對水中銻的去除率可達(dá)95％以上，可以使出水銻濃度降至0.005mg/L以下，滿足(GB3838—2002)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的標(biāo)準(zhǔn)限值，同時也滿足我國《生活飲用水衛(wèi)生規(guī)范》要求；具有出水水質(zhì)好、耐低溫、操作簡便、產(chǎn)泥量少等優(yōu)點(diǎn)，適用于低溫環(huán)境下含銻廢水和受污染河道的深度處理。

本發(fā)明耐低溫能力很強(qiáng)，處理效果穩(wěn)定，最低可耐受－20℃低溫，同時還具有以下特點(diǎn)：

1、產(chǎn)泥量少，淤泥不易復(fù)溶；

2、不需加酸或堿調(diào)節(jié)pH；

3、處理裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可在處置現(xiàn)場快速安裝并投入運(yùn)行；

4、采樣常規(guī)的材料和藥劑，處理成本低，對環(huán)境的影響小。

附圖說明

圖1是本發(fā)明低溫環(huán)境下含銻廢水的深度處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明低溫環(huán)境下含銻廢水的深度處理裝置工藝流程圖；

圖3是常規(guī)絮凝沉淀工藝處理效果圖；

圖4是常規(guī)兩級絮凝沉淀工藝處理效果圖；

圖5是本發(fā)明工藝第一次試驗(yàn)處理效果圖；

圖6為本發(fā)明工藝第二次試驗(yàn)處理效果圖。

圖中：1.集水池，2.1號溶藥池，3.一級混凝池，4.攪拌器，5.一級沉淀池，6.2號溶藥池，7.二級混凝池，8.二級沉淀池，9.清水池。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

一種低溫環(huán)境下含銻廢水的深度處理裝置，如圖1所示，包含集水池1、1號溶藥池2、一級混凝池3、攪拌器4、一級沉淀池5、2號溶藥池6、二級混凝池7、二級沉淀池8和清水池9；其中，集水池1、一級混凝池3、一級沉淀池5、二級混凝池7、二級沉淀池8和清水池9順次相連；1號溶藥池2和一級混凝池3相連，2號溶藥池6和二級混凝池7相連；攪拌器4安裝在一級混凝池3和二級混凝池7內(nèi)。

本發(fā)明低溫環(huán)境下含銻廢水的深度處理裝置的工藝運(yùn)行步驟，如圖2所示，

步驟一：配置藥液

在1號溶藥罐2內(nèi)溶解硫化鈉，在2號溶藥罐6內(nèi)溶解聚合硫酸鐵藥劑，充分?jǐn)嚢瑁?/p>

步驟二：強(qiáng)化混凝

含銻廢水經(jīng)輸送管路從集水池1進(jìn)入一級混凝池3，將1號溶藥罐2中配制好的硫化鈉溶液加入一級混凝池3，進(jìn)行混凝反應(yīng)，去除廢水中的銻污染物；

步驟三：一級沉淀

一級混凝池3出水進(jìn)入一級沉淀池5，進(jìn)行固液分離；

步驟四：二級混凝

一級沉淀池5出水進(jìn)入二級混凝池7，將2號溶藥罐6中配制好的聚合硫酸鐵溶液加入二級混凝池7，繼續(xù)進(jìn)行混凝反應(yīng)，去除廢水中的銻污染物；

步驟五：清水回用

二級混凝池7出水進(jìn)入二級沉淀池8，經(jīng)過沉淀澄清后，上清液進(jìn)入清水池9，回用于生產(chǎn)工藝或外排。

實(shí)施例

試驗(yàn)1：

常規(guī)絮凝沉淀工藝處理效果：某一河段受到污染后，銻濃度超標(biāo)約30倍左右，通過混凝沉淀進(jìn)行工程削減。首先，投加硫酸或鹽酸調(diào)節(jié)河水pH值為6左右；然后投加鐵鹽混凝劑。在投藥點(diǎn)后建立兩級攔水壩，作為沉淀區(qū)，用于含銻絮狀物靜置沉淀。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示：投藥前銻濃度平均超標(biāo)24倍，處理后銻濃度平均超標(biāo)8.5倍，銻平均截留率達(dá)64.6％。常規(guī)絮凝沉淀工藝處理效果如附圖3所示。

試驗(yàn)2：

常規(guī)兩級絮凝沉淀工藝處理效果：新增設(shè)投藥點(diǎn)，對第一級混凝沉淀的出水進(jìn)一步處理。該點(diǎn)正常運(yùn)行后，出水銻濃度平均超標(biāo)倍數(shù)由8.5倍左右降至5倍左右，具體去除效果如圖4所示。

試驗(yàn)3：

本發(fā)明工藝第一次試驗(yàn)處理效果：針對冬季晝夜溫差大，影響藥劑除銻效果等問題，增設(shè)硫化鈉投藥點(diǎn)。改造后，出水銻濃度平均超標(biāo)倍數(shù)由5倍左右降至1.6倍左右，銻平均截留率達(dá)85％以上。具體去除效果如圖5所示。

試驗(yàn)4：

本發(fā)明工藝第二次試驗(yàn)處理效果：將投藥點(diǎn)上移，并進(jìn)行加溫溶藥改造；新建一處圍堰攔截絮體，進(jìn)一步提高除污效果。改造后，出水銻濃度平均超標(biāo)倍數(shù)由1.6倍左右降至0.32倍左右，逐步趨向達(dá)標(biāo)，銻平均截留率達(dá)95％以上。出水銻濃度持續(xù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。具體去除效果如圖6所示。

從去除效果數(shù)據(jù)圖可以看出，通過應(yīng)用本發(fā)明后，有效降低了水體污染物的濃度，對污染物的削減起到十分重要的作用。

上述實(shí)施方式只是本發(fā)明的幾個實(shí)例，不是用來限制發(fā)明的實(shí)施與權(quán)利范圍，凡依據(jù)本發(fā)明申請專利保護(hù)范圍所述的內(nèi)容做出的等效變化和修飾，均應(yīng)包括在本發(fā)明申請專利范圍內(nèi)。