国家绿色低碳先进技术成果丨基于有机—无机复合药剂的重金属深度去除技术

　　01.技术名称
 

　　基于有机—无机复合药剂的重金属深度去除技术
 

　　02.适用范围
 

　　含重金属污(废)水处理
 

　　03.技术内容
 

　　技术原理
 

　　该技术构建的有机—无机复合药剂(iCOM)以腐殖酸等水溶性有机物为基底，并包含-NH-CH=S、-CH=SH-、-CH2-SH-和-CH2-NH-CH2-活性官能团。材料的活性官能团与水中游离态重金属快速螯合，螯合后的游离态重金属由水相溶解态相变为胶体束缚态，继而投加 PAC或 PAM 混凝剂，促使胶体态物质发生团聚，形成的絮凝体易于从水中分离。通过构建基于“螯合—凝胶—混凝沉淀”多过程的耦合实现水中低浓度游离态重金属的去除。
 

　　基于有机—无机复合药剂的重金属深度去除技术由加药系统和辅助调控系统组成(工艺路线如图1)。在实施过程中，首先在初沉池投加混凝剂去除水中悬浮态重金属，可依据污水处理厂实际运行工况及进水重金属浓度，选择在污水处理厂初沉池、二沉池前或高效沉淀池前投加iCOM复合药剂并控制药剂投量，利用其螯合作用可快速将水中溶解态重金属捕获，重金属由溶解态变成胶体束缚态。最终利用已有混凝沉淀工艺，实现游离态重金属离子的“螯合—凝胶—絮凝分离”的多过程耦合，出水重金属达标。iCOM复合药剂投加量为重金属污染物浓度的5～10倍。工艺路线如图所示。
 

　　主要创新点

 

　　(1)构造了具有多种活性官能团的有机—无机复合药剂，可在复杂水质条件下通过螯合等作用高效捕获污水中低浓度重金属。
 

　　(2)通过调控重金属捕获剂与低浓度重金属的螯合，实现捕获剂和重金属由溶解态向胶体态的转变。
 

　　(3)创建了基于有机—无机复合药剂的“螯合—凝胶—混凝沉淀”多过程耦合的重金属深度处理技术。
 

　　04.污染治理或环境修复效果
 

　　Ni2+、Cu2+、Co2+、Cd2+和Pb2+等重金属浓度在0.2mg/L～2mg/L时，投加iCOM复合药剂后，出水重金属浓度可达到GB18918-2002中一类污染物及选择性控制项目的标准要求。对于高浓度重金属阳离子，增加药剂投量即可保证出水达标。
 

　　05.技术示范情况
 

　　以东部沿海某污水处理厂为例，进水中镍浓度经常在0.2mg/L～1.8mg/L波动，在生化池出水末端(二沉池进水前端)投加有机—无机复合药剂(iCOM)后，无需对原有工艺进行调整或增加处理单元，污水处理厂出水总镍浓度可稳定低于0.05mg/L，达标率100%。
 

　　06.投资估算
 

　　以15万m3/d污水处理厂为例，无需大规模工程改造，新增加药系统即可，加药系统设备投资约40万元。
 

　　07.投资回收期
 

　　广西贵糖(集团)股份有限公司(8t/d)无元素氯漂白技改工程项目投资回收期约3年。
 

　　08. 技术成果转化推广前景
 

　　我国城镇污水处理率已达99%，现有污水处理厂均未设重金属去除工艺。当涉重金属聚集区域的城镇污水处理厂上游企业出现生产事故、偷排漏排重金属废水时，重金属超标风险较大。该技术投资及运行费用低，无需大规模工程建设，为城镇和工业园区污水处理厂重金属污染物达标排放提供了简单、经济、高效的技术措施，未来市场潜力较大。
 

　　原标题：国家绿色低碳先进技术成果 |(十三)基于有机—无机复合药剂的重金属深度去除技术