一種利用大型海藻處理重金屬廢水的工藝的制作方法
【專利說明】一種利用大型海藻處理重金屬廢水的工藝
[0001]
技術領域
[0002]本發明屬于污水處理技術領域，特別涉及一種利用大型海藻處理重金屬廢水的工
-H-
O
【背景技術】
[0003]重金屬廢水是指礦冶、機械制造、化工、電子、儀表等工業生產過程中排出的含重金屬的廢水。重金屬(如含鎘、鎳、汞、鋅等)廢水是對一環境污染最嚴重和對人類危害最大的工業廢水之一，廢水中的重金屬一般不能分解破壞，只能轉移其存在位置和轉變其物化形態。處理方法可分為兩類:一是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶的重金屬化合物或元素，經沉淀和上浮從廢水中去除，可應用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分離法、離子浮選法、電解沉淀或電解上浮法、隔膜電解法等;二是將廢水中的重金屬在不改變其化學形態的條件下進行濃縮和分離，可應用反滲透法、電滲析法、蒸發法、離子交換法等。
[0004]現有重金屬廢水處理工藝常采用的有化學沉淀法、離子交換法等。經化學沉淀處理后，廢水中的重金屬從溶解的離子狀態轉變成難溶性化合物而沉淀下來，從水中轉移到污泥中；經離子交換處理后，廢水中的金屬離子轉移到離子交換樹脂上，經再生后又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。國內通常采用的重金屬廢水處理方法，包括石灰中和法和硫化法等。這些傳統的處理工藝，雖然可以將廢水中的重金屬去除掉，但是處理效果并不穩定，處理后回收的清水水質仍難以確保穩定達標排放，而且還會產生二次污染。
[0005]研究表明，許多藻類具有富集金屬的能力，其吸附性能往往比其他生物更高，海藻是世界上分布最廣泛的生物，在淡水、海洋和陸地都能見到海藻的蹤跡，許多種類還能生長在極端環境下，具有很強的抗逆性，對重金屬的選擇性吸附與吸附效率很大程度上是由細胞壁的性質決定的，藻類細胞壁帶一定的負電荷，具有較大的表面積和粘性，可提供許多官能團如羥基、羧基、氨基、酰胺基、磷酸根等與金屬離子結合。海藻的細胞壁主要成分為肽聚糖，肽聚糖可以從水溶液中絡合大量的金屬離子，特別是大多數過渡金屬，而且細胞壁表面的粘性膠質鞘主要成分為酸性粘多糖或果膠質，具有較強的吸附小顆粒和金屬離子的能力。
[0006]目前有人將藍藻應用于污水處理系統，主要是通過單獨培育藍藻然后投放到曝氣池的方法，但是曝氣池中大量的細菌等微生物粘附在藍藻上會導致藍藻無法生長甚至死亡，這樣就需要不停的投放，治理成本高昂，另一方面曝氣池中的藍藻可能會堵塞管路、影響設備的運行，而且活體藍藻處理不當會導致過量繁殖導致“水華”，造成水體污染。如何將藍藻變廢為寶并且利用其吸附特性處理重金屬廢水具有很深的研究意義。

【發明內容】

[0007]針對現有技術存在的不足，本發明所要解決的技術問題是，提供一種成本低廉、具有較好的過濾、吸附性能的利用大型海藻處理重金屬廢水的工藝。
[0008]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:一種利用大型海藻處理重金屬廢水的工藝，包括以下工序:(I)廢水預處理；(2)非活性大型海藻過濾池處理；(3)非活性大型海藻吸附池處理;(4)反滲透膜組件除去剩余重金屬離子(5)達標排放。
[0009]進一步的，所述廢水預處理包括格柵、初沉池。
[0010]進一步的，所述用于非活性大型海藻過濾池和非活性大型海藻吸附池的大型海藻的制備工藝，包括以下步驟:
a.預處理
使用捕撈裝置捕撈新鮮的大型海藻，并利用海水進行清洗，除去泥沙等雜質；
b.酸洗
利用酸溶液浸洗步驟a處理后的大型海藻，去除表面吸附的鈣、鎂、鈉等金屬離子，增加大型海藻的吸附點；
c.防腐處理
將步驟b處理后的大型海藻浸入防腐處理劑中，浸泡0.5?lh，增加大型海藻的防腐性會K;
d.堿化處理
將步驟c防腐處理后的大型海藻清洗后浸入堿溶液中，堿化0.5?Ih;
e.固定化處理
將步驟d處理后的大型海藻浸入交聯劑溶液中，浸泡I?2h，增加機械強度、穩定性和吸附性能；
f.后處理
將步驟e中處理完畢的大型海藻使用清水清洗2?3次后，利用射流噴網裝置產生的高速流動的高壓水流噴射大型海藻，使其互相纏繞，增加強度，然后減壓抽濾，壓制成餅，烘干，制得成品。
[0011 ]進一步的，所述步驟b中酸溶液為質量分數為5%?10%的鹽酸溶液，步驟c中防腐處理劑為質量分數為0.01%?0.1%的脫氫醋酸鈉溶液，步驟d中堿溶液為質量分數為3%?5%的氫氧化鈉溶液，步驟e中交聯劑溶液為質量分數為3%?10%的高氯酸、乙酸或者甲醛中的一種。
[0012]進一步的，所述大型海藻是褐藻、螺旋藻、魚腥藻、念珠藻、滸苔中的一種或多種。
[0013]與現有技術相比，本發明優點在于:
(1)以大型海藻為原料，來源廣泛，成本低廉；
(2)大型海藻細胞壁帶一定的負電荷，具有較大的表面積和粘性，可提供許多官能團如羥基、羧基、氨基等與金屬離子結合，且細胞壁中的肽聚糖可以從水溶液中絡合大量的金屬離子，具有較強的吸附小顆粒和金屬離子的能力；
(3)重金屬廢水pH值波動較大，有害金屬及其他生物毒性物質含量偏高，往往會超出藻類的耐受能力，且通常缺乏藻類生長必須的營養物質，藻類的生物活性難以長時間維持，大型海藻的死細胞具有與活細胞相似甚至更高的吸附容量，應用于污水處理不受水中有毒物的限制、不要求提供營養物，代替傳統吸附材料，變廢為寶，節省成本；
(4)經過本發明的非活性大型海藻的處理工藝后，具有更好的過濾效果和吸附性能，吸附容量大，可有效除去污水中的重金屬離子、有機污染物和無機污染物，凈化水質，并且強度增加，防腐性能大大提高，可定期更換，不會造成二次污染；
(5)本發明的重金屬廢水處理工藝簡單、成本較低，在反滲透工藝前分別設置非活性大型海藻過濾池和非活性大型海藻吸附池，增加大型海藻的廢水處理效果，便于定期更換，同時減輕了反滲透膜組件的污染負荷，減少膜組件的更換次數。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的工藝流程圖；
圖2為本發明的非活性大型海藻的制備工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0016]實施例1
一種利用大型海藻處理重金屬廢水的工藝，包括以下工序:(I)廢水預處理；(2)非活性大型海藻過濾池處理；(3)非活性大型海藻吸附池處理；(4)反