本發(fā)明涉及廢水處理，更具體地，涉及一種去除含鋁廢水中重金屬離子的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著鋁型材工業(yè)快速的發(fā)展，我國已經(jīng)成為鋁型材的制造生產(chǎn)大國。鋁型材產(chǎn)品需要進行表面處理，主要工序包括脫脂、堿蝕、酸洗、氧化、著色和封孔等過程，用于各工序清洗后產(chǎn)生的大量含鋁廢水，其中主要包含大量的鋁離子，還含有部分鉻、鎳、銅等金屬離子，廢水經(jīng)過處理后則產(chǎn)生大量含重金屬的鋁型材污泥。由于鋁型材廠廢水含有顯色的無機重金屬離子，利用該污泥制備的后續(xù)產(chǎn)品難以滿足高品質(zhì)資源化利用產(chǎn)品色度的需求，因此，亟需一種去除鋁型材廢水中重金屬離子的方法，能充分有效對鋁型材處理廢水進行深度脫鉻除鎳，從而滿足高品質(zhì)鋁型材污泥市場的需求。鋁型材加工廢水中含有較多的鎳、鉻和銅等重金屬離子，含重金屬廢水為一類污染物，但其中鎳、鉻和銅等重金屬同時也是貴重的金屬資源，有著重要的應(yīng)用場景，因此，在處理污水的同時還能回收重金屬重利用，具有極其重要的意義。

2、現(xiàn)有技術(shù)公開了一種工業(yè)廢水中重金屬的生物吸附回收方法，用于處理鉻、鎳、銅、銀和鉬含量為2mg/l以下，ph＜2的工業(yè)廢水。具體方法為：取含有重金屬離子的工業(yè)廢水與庫德畢赤酵母生物吸附劑混合，通過控制吸附條件，進行震蕩吸附處理，離心過濾后收集上清液，再次進行吸附處理，離心過濾，檢測上清液中金屬離子濃度；所述重金屬離子為鉻離子、鎳離子、銅離子、銀離子、鉬離子；所述庫德畢赤酵母生物吸附劑是將庫德畢赤酵母在高酸度條件下經(jīng)富集培養(yǎng)后，離心收集菌體，之后加入0.1mol/l?naoh溶液進行預(yù)處理，煮沸后，經(jīng)離心、干燥，研磨成粉即得。該方法只是針對含量在2mg/l以下的低濃度重金屬工業(yè)廢水的處理，且通過生物吸附劑吸附重金屬，后續(xù)重金屬回收難度大，且并未同時解決色度的改善問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有高濃度重金屬含量的工業(yè)廢水無法同時實現(xiàn)深度重金屬脫除回收及色度要求的缺陷和不足，提供一種去除廢水中重金屬離子的方法，通過整體的特殊處理工藝協(xié)同作用顯著有效回收了工業(yè)廢水中的高含量重金屬，且顯著降低了工業(yè)廢水的色度，達到產(chǎn)品色度要求。

2、本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

3、一種去除含鋁廢水中重金屬離子的方法，包括如下步驟：

4、s1.過濾除雜：將廢水經(jīng)過濾器去除廢水中的大顆粒不溶性物質(zhì)，獲得初濾液；

5、s2.調(diào)節(jié)初濾液的ph至2～5，以1～15bv/h速率通過裝有螯合型樹脂的離子交換柱，其中bv為螯合型樹脂的體積，重金屬離子被離子交換樹脂吸附，含鋁濾液流出；

6、s3.將含鋁濾液經(jīng)過納濾和反滲透的兩級過濾處理，兩級過濾處理，得到處理后廢液，

7、其中納濾壓力為0.5～2mpa，反滲透壓力為1～2mpa。

8、其中，需要說明的是：

9、鋁型材廢水中含有大量的鋁，而鋁在溶液中呈兩性狀態(tài)，初濾液的ph值調(diào)節(jié)可以控制鋁主要的存在形態(tài)為[al(h2o)6]3+，更有利于后續(xù)的螯合和兩級過濾處理。

10、螯合樹脂主要通過置換水中的金屬離子達到去除重金屬的效果，螯合樹脂上的功能基團上原子和金屬離子配位反應(yīng)，產(chǎn)生配位共價鍵，更穩(wěn)定吸附金屬離子。流速控制在1～15bv/h，吸附流速過大，接觸不充分，樹脂吸附不充分，樹脂的吸附量降低，吸附流速過慢，溶液在樹脂傳質(zhì)內(nèi)停留過長吸附時間就會增加。

11、納濾是介于反滲透和超濾之間的以跨膜壓差為驅(qū)動力的膜分離過程，對二價以上離子截留率較高，反滲透是更高一級的分離技術(shù)。本發(fā)明通過螯合樹脂結(jié)合nf-ro二級膜串級技術(shù)，控制s3中納濾壓力和反滲透壓力協(xié)同作用，更高效分離重金屬離子，實現(xiàn)重金屬脫除并滿足產(chǎn)品色度要求。

12、本發(fā)明的去除含鋁廢水中重金屬離子的方法通過控制特定的螯合型樹脂離子吸附工藝條件，結(jié)合納濾和反滲透的兩級過濾處理，將含鋁廢水中的重金屬離子與鋁有效分離，得到含鋁污泥的處理廢水，其中重金屬離子通過螯合型樹脂離子吸附處理和納濾和反滲透的兩級過濾處理有效去除。

13、在本發(fā)明中處理前后的廢水中的重金屬離子的含量可以采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(icp-aes)測定。

14、處理前后的廢水溶液的色度采用鉑鈷目視比色法測定。

15、在本發(fā)明的去除含鋁廢水中重金屬離子的方法中ph值可以加入30～32wt％的氫氧化鈉溶液或30～32wt％的鹽酸溶液調(diào)節(jié)。

16、在具體實施方式中，為了提高對重金屬的截留效果，優(yōu)選地，s3中納濾壓力為1.8～2mpa。

17、高運行壓力會導致廢水中的污染物質(zhì)更容易附著在膜表面，形成污染層，增加膜的阻力，降低透水性能以及增加能耗，壓力過低，廢水經(jīng)過膜截留率低。

18、在具體實施方式中，為了提高對重金屬的截留效果，優(yōu)選地，s3中滲透壓力為1～1.5mpa。

19、在具體實施方式中，優(yōu)選地，將s3的過濾廢水調(diào)節(jié)ph至7～7.5，通入加入絮凝劑沉淀，固液分離得到含鋁污泥和處理廢水。

20、其中，s3步驟通過調(diào)節(jié)過濾廢水的ph值可以將濾液中存在的鋁離子調(diào)節(jié)到al(oh)3形態(tài)，通入加入絮凝劑，例如絮凝劑pam，沉淀后固液分離產(chǎn)物，沉淀進一步加入壓濾機進行脫水處理，即可得到鋁型材污泥，有效回收其中的鋁離子。

21、優(yōu)選地，s2中初濾液以1～15bv/h速率通過裝有螯合型樹脂的離子交換柱。

22、在具體實施方式中，本發(fā)明的s2中離子交換樹脂可以以0.5～2bv/h的速率添加10％鹽酸溶液和10％氫氧化鈉溶液再生，其中bv為螯合型樹脂的體積。

23、當螯合型樹脂在使用過程中失效，失去對重金屬離子的吸附作用時，需要對其進行再生。在再生操作中，使用鹽酸溶液和氫氧化鈉溶液再生并還原失去吸附作用的螯合樹脂，并恢復(fù)螯合樹脂。

24、在具體實施方式中，本發(fā)明的螯合型樹脂可以為d401、d402、d421中的任意一種。

25、螯合型樹脂上的功能性官能團可以和重金屬陽離子發(fā)生配位反應(yīng)，形成穩(wěn)定的螯合物，有效去除廢水中的重金屬離子。

26、本發(fā)明的去除含鋁廢水中重金屬離子的方法適應(yīng)于各種含鋁工業(yè)廢水中重金屬離子的去除，尤其適應(yīng)于去除的重金屬包含鎳、銅或鉻中的一種或多種。

27、同樣，本發(fā)明的去除含鋁廢水中重金屬離子的方法適應(yīng)于各種含鋁工業(yè)廢水中重金屬離子的去除，尤其可很對解決高濃度重金屬離子的工業(yè)廢水的重金屬的回收再生，其中，所述廢水中鎳的含量≤100mg/l，銅的含量≤500mg/l，鉻的含量≤500mg/l。

28、更優(yōu)選為所述廢水中鎳的含量20～100mg/l，銅的含量300～500mg/l，鉻的含量300～500mg/l。

29、本發(fā)明的去除含鋁廢水中重金屬離子的方法在高效回收含鋁廢水中的各種高濃度重金屬離子的同時還可以有效降低工業(yè)廢水的色度，尤其針對于處理高色度的工業(yè)廢水，所述廢水的色度大于等于200。

30、本發(fā)明的含鋁廢水例如可以為鋁型材廢水，通過本發(fā)明的去除含鋁廢水中重金屬離子的方法不僅可以有效回收鋁型材廢水中的各種高濃度重金屬離子，且顯著降低鋁型材廢水的色度，還可以將鋁型材廢水中的鋁離子實現(xiàn)分離回收，得到al(oh)3的鋁型材污泥。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

32、本發(fā)明的去除含鋁廢水中重金屬離子的方法通過特定的螯合型樹脂離子吸附工藝結(jié)合納濾和反滲透的兩級過濾處理，實現(xiàn)了含鋁廢水中重金屬離子的高效去除，重金屬離子去除率在90％以上，且可以有效降低廢水色度，處理后廢水的色度值在15及以下，可以廣泛應(yīng)用于鋁型材廢水的重金屬離子去除和色度降低。