重金属废水生物制剂法处理与回用技术

技术汇集 智慧互联 全球共享网站首页关于我们登录注册通讯员登录中文English 您现在的位置: 首页> 技术供给> 详情

重金属废水生物制剂法处理与回用技术

所属领域：水污染防治 > 工业废水 [匹配需求]

行 业：有色金属 电镀 化工 钢铁重金属 电子工业 冶金 矿业

地 区：湖南 成 熟 度：推广阶段

关 键 词：生物制剂，重金属废水，深度处理，回用，冶炼，有色金

属，矿山，酸性，电镀，化工，采矿，选矿，尾矿库

合作方式：直接购买 合作开发 其他合作方式

信息来源：

推荐单位：

点 击 数：5227

我要对接

收藏打印返回基本信息

技术概述生物制剂是以硫杆菌为主的复合特异功能菌群在非平衡生长（缺乏氮、氧、磷、硫）条件下大规模培养形成的代谢产物与某种无机化合物复配，形成的一种带有大量羟基、巯基、羧基、氨基等功能基团的聚合物，使用过程无需进行分离纯化，也不需外加营养源。生物制剂在低 pH 条件下呈胶体粒子状态存在，富含的多功能基团，可与Cu2+，Pb2+，Zn2+，Hg2+，Cd2+ 等重金属离子成键形成生物配合体。生物制剂在pH 3-4时开始水解，诱导生物配位体形成的“胶团”长大，并形成溶度积非常小的、含有多种元素的非晶态的化合物，从而使重金属离子高效脱除。同时协同脱钙，调整废水水质，使净化水中钙离子稳定低于50 mg/L，净化水可全面回用于冶炼企业,实现重金属离子（铜、铅、锌、镉、砷、汞等）和钙离子的同时高效净化，净化水中各重金属离子浓度远低于《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010)，能够直接回用，水解渣通过压滤机压滤后可以作为冶炼的原来对其中的有价金属进行回收，达到重金属“零排放”的目的。

技术优势①抗重金属冲击负荷强，净化高效，运行稳定，对于浓度波动很大且无规律的废水，经新工艺处理后净化水中重金属低于或接近《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020-93）；

②废水中钙离子可控脱除，效果明显，可控到50mg/L以下，净化水回用率95%以上；

③净化水COD、SS达到一级排放标准；

④渣水分离效果好，出水清澈，水质稳定；

⑤水解渣量比中和法少，重金属含量高，利于资源化；

⑥对于100-300mg/L重金属废水，生物制剂投加成本0.3-0.8元/m3；

⑦处理设施均为常规设施，占地面积小，投资建设成本低，工艺成熟。对于现有石灰中和法处理系统只需增加生物制剂的贮备槽和药剂投加泵等系

统，改造费用低。微信关注

APP下载

12345

适用范围技术可用于有色重金属冶炼废水、有色金属压延加工废水、矿山酸性重金属废水、电镀、化工等行业的重金属废水处理，矿山采矿废水的治理和回用、选矿废水治理和回用、尾矿库废水的治理和回用等，已成功推广于30多家大型国有企业。该技术具有抗冲击负荷强，操作简便特点，对环境和规模无特殊要求。

鉴定评估

该技术被《环保技术国际智汇平台百强技术竞赛入选技术名录》收录

市场前景我国有色重金属冶炼企业达100多家，其中大型企业40余家，工业废水排放数量巨大，年排放量为300多亿吨，其中60%含有重金属。随着国家新颁布的《铅、锌工业污染物排放标准》指标全面下调，传统石灰中和沉淀法已无法实现稳定达标及回用，尤其是国家《重金属污染综合防治“十二五”规划》的出台，重金属废水处理潜在市场价值已超过1000亿元；本技术能实现高浓度复杂重金属废水的深度净化与回用以及渣的资源化，易于改造现有中和沉淀法处理设施，具有投资省、运行费用低、操作简单等优点，可广泛应用于重金属采选冶、化工、电镀等涉重金属行业所排放的重金属废水处理，应用前景广阔。生物制剂产品、技术及配套设备的市场价值超过100亿元。

技术详情

1、技术原理

生物制剂是以硫杆菌为主的复合特异功能菌群在非平衡生长（缺乏氮、氧、磷、硫）条件下大规模培养形成的代谢产物与某种无机化合物复配，形成的一种带有大量羟基、巯基、羧基、氨基等功能基团的聚合物，使用过程无需进行分离纯化，也不需外加营养源。生物制剂在低 pH 条件下呈胶体粒子状态存在，富含的多功能基团，可与Cu2 +，Pb2+，Zn2+，Hg2+，Cd2+ 等重金属离子成键形成生物配合体。生物制剂在pH 3-4时开始水解，诱导生物配位体形成的“胶团”长大，并形成溶度积非常小的、含有多种元素的非晶态的化合物，从而使重金属离子高效脱除。同时协同脱钙，调整废水水质，使净化水中钙离子稳定低于50 mg/L，净化水可全面回用于冶炼企业。

2、工艺流程

长沙赛恩斯环保科技有限公司和中南大学共同开发了“生物制剂配合-水解-脱钙-絮凝分离”一体化新工艺和相应设备，重金属废水通过生物制剂多基团的协同配合，形成稳定的重金属配合物，用碱调节pH 值，并协同脱钙；由于生物制剂同时兼有高效絮凝作用，当重金属配合物水解形成颗粒后很快絮凝形成胶团，实现重金属离子（铜、铅、锌、镉、砷、汞等）和钙离子的同时高效净化，净化水中各重金属离子浓度远低于《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010)，能够直接回用，水解渣通过压滤机压滤后可以作为冶炼的原来对其中的有价金属进行回收，达到重金属“零排放”的目的。

该技术于2006年通过湖南省科学技术厅组织的科技成果鉴定，被评定为居国际领先水平，申请国家发明专利26项，授权使用13项，并获得了国家技术发明二等奖、中国有色金属工业科学技术一等奖和湖南省科学技术进步三等奖。公司已建成了10万吨/年重金属废水处理剂生产线，成功地实现了该技术的产业化，在国内最大的铅锌冶炼企业株洲冶炼集团股份有限公司和河南豫光金铅股份有限公司等多个重金属废水处理工程推广应用。

3、研究开发、中试、小试情况

目前冶炼重金属废水处理最常用的方法是石灰或硫化中和沉淀法。它能快速去除废水中的金属离子，工艺过程简单。但由于冶炼重金属废水“成分复杂、浓度高、金属离子种类多、水量大”，传统化学沉淀法单一配位体无法实现废水中多金属的同时深度净化，出水重金属离子难以稳定达到国家排放标准、易产生二次污染、净化水硬度高而无法实现大规模回用。

长沙赛恩斯环保科技有限公司与中南大学共同开发了深度净化多金属离子的复合配位体水处理剂-生物制剂，解决了目前化学药剂难以同时深度净化多金属离子的缺陷。生物制剂是以硫杆菌为主的复合功能菌群代谢产物与其它化合物进行组分设计，通过基团嫁接技术制备了含有大量羟基、巯基、羧基、氨基等功能基团组的生物制剂。并成功实现了产业化。

基于各基团与重金属配合能力强弱的相关判据，通过对分子键能的判断即配合物分子的稳定化能越高其配位体基团与重金属配合的能力越强，确定了不同金属离子的最适配位体基团。针对现有水处理剂存在基团单一、对重金属去除的选择性及协同作用不强、难以实现深度净化的不足；而细菌代谢产物所含基团的种类和数量毕竟有限， 通过引入有利于去除重金属的各种基团，可实现废水中多种重金属离子的同时深度脱除。

多基团协同作用对各重金属离子的去除率明显高于单一基团， 说明多基团的协同作用在深度净化多金属废水的过程中发挥了重要作用。酯基、巯基与重金属离子（以C u2+为例）协同配合时，形成了更加稳定的环状化合物，其稳定化能为 6.96eV，比酯基、巯基单独与其配合的稳定化能（0.27和0.90eV）高7-25倍，由此揭示了多基团的协同配合优于单一基团的配合作用机制。同时开发了“生物制剂配合-水解-脱钙-絮凝分离”一体化新工艺和相应设备，冶炼重金属废水通过生物制剂多基团的协同配合，形成稳定的重金属配合物，用碱调节pH值，并协同脱钙；由于生物制剂同时兼有高效絮凝作用，当重金属配合物水解形成颗粒后很快絮凝形成胶团，实现重金属离子（铜、铅、锌、镉、砷、汞等）和钙离子的同时高效净化。净化水重金属离子浓度远低于《铅、锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010)，钙离子可控脱除至50 mg/L以下。

重金属废水生物制剂处理技术在研究过程先后得到中央环保专项（财建[2006]859号）、湖南省重大科技专项（2006SK1002）、湖南省科技计划重大专项（05SK1003-1）、湖南省科技计划重点项目（02CY2003）、国家自然科学基金项目（50508044）、湖南省环境保护科研计划项目（[2003-07]）、湖南省环保基金（湘财建指[2005]115 号）、株冶与中南大学校企合作项目等国家及省部级科技计划的资助，研究经费超过1000万元，自2000年始，历时10年。