中国工程建设标准化协会标准：重金属污水化学法处理设计规范

中国工程建设标准化协会标准：重金属污水化学法处理设计规范

中国工程建设标准化协会标准

重金属废水化学处理设计规范

中国工程建设标准化协会标准

重金属废水化学处理设计规范

主编

审查单位：中国工程建设标准化协会工业给水排水委员会

中国工程建设标准化协会

审批单位

生效日期

北京

前言

重金属废水化学处理设计规范依据建设标准协会

制定推荐性工程建设规范方案的发布要求

在国内大量工程实践和科研成果的基础上，参考国内外相关资料

在此基础上，对规定进行总结、完善，形成规范性规定。

通过多种形式征求相关专家的意见，最终由中国工程建设标准化协会

行业给排水委员会组织专家评审会，对草案进行审议并最终定稿

中国工程建设标准化协会批准重金属

国内单位污水化学处理设计规范编号

可用于国际通信。如您在使用过程中发现需要修改或补充，

请将您的意见及相关信息发送至中国工程建设标准化协会工业给水

排水委员会邮政编码

本规范主编单位：长沙有色冶金设计研究院

总编辑 唐金涛

主要起草人：唐金涛、曾凡勇、李卫红、杨云华

黄福根 李旭中 骆宾 刘素萍

中国工程建设标准化协会

年月日

目录

一般的

期限

治疗

一般规定

石灰法

硫化方法

铁盐石灰法

其他方法

药物选择和剂量

药物选择

药物剂量

污水处理构筑物

一般规定

格栅

调节池

污水泵站

搅拌反应罐

沉淀池

过滤池

沉积物处理

一般规定

浓缩罐

脱水机械

沉积物干燥

污水处理厂总体布置

附录：本规范中使用的术语解释

一般的

为了使我国重金属废水化学处理工程设计符合国家

为了有效、经济地处理废水，根据有关政策法规，特制定本标准。

本规范适用于矿山、冶金、化工、机械等行业采用化学处理

电镀过程中产生的重金属废水

应符合电镀废水处理设计规范的规定

重金属废水处理应首先考虑回收有价金属或综合

处理过程中产生的沉淀物应当进行无害化处理或者妥善处置。

重金属废水处理首先要考虑回用，回用废水应处理至满足

再生水水质应满足污水综合处理的要求。

排放标准规定及地方环保部门相关要求

重金属废水化学处理应符合国家

相关行业或地方标准、规范的要求

本规范引用标准及相关规范

给水排水设计基本术语标准

室外排水设计规范

室外给水设计规范

电镀废水处理设计规范

期限

重金属

污水处理中的重金属是指污水综合利用中的有毒金属和准金属。

排放标准中第一类污染物中的重金属及类金属为

汞、镉、铬、铅、镍、砷、铜、锌、钴、锡、钒、钼、铁、锰等都是人体健康所必需的元素。

金属元素是人体必需的微量元素，但超过一定限度就会产生毒性

重金属废水

指含有重金属离子的废水

石灰法

一种以投加石灰或石灰石为主处理重金属废水的方法

硫化方法

加入硫化钠、硫化氢等硫化剂，将污水中的重金属离子与硫分离

通过形成不溶性物质将离子从水中分离出来的污水处理方法

铁盐石灰法

加入铁盐和石灰使污水中的重金属离子转化成不溶性物质，

一种污水处理分离方法

铁氧体法

加入亚铁盐和碱，使污水中的重金属

离子与铁离子和氧离子形成氧化物晶体铁素体然后与水分离

一种污水处理方法

氧化还原法

污水中的重金属离子在氧化剂或还原剂的作用下被氧化或还原后，

一种进一步与水分离的废水处理方法

芯片更换方法

利用铁屑置换污水中的重金属，恢复海绵状态

去除铜的废水处理方法是还原法。

细菌氧化法

在产亚铁芽孢杆菌等细菌的帮助下，氧化的

方法

硫化剂

能与金属离子反应生成不溶性硫化物的废水

治疗剂

共沉淀

污水中的悬浮物作为载体，吸收或包裹

重金属离子共沉淀过程

共沉淀剂

加入污水中会产生沉淀物并与污水中的重金属共沉淀的水

治疗剂

沉淀

污水化学处理产生的沉积物

沉淀回流比

化学处理工艺中回流沉淀物和处理后的污水的固体重量

在水的化学作用下，新生成的沉积物与固体重量之比

逐步沉淀

处理重金属废水时，分阶段加入同类或不同种类的水。

这种化学物质使污水中不同的重金属离子在不同阶段生成不溶性化合物。

水分离污水处理方法

贵金属

具有回收价值的金属

治疗

一般规定

污水处理方法和化学品的选择应考虑污水的数量、水质以及回收利用的有效性。

价金属的形式及其用途 试剂来源及其价格 当地条件 处理后的水

质量要求等因素，并进行技术和经济比较，以确定

充分研究利用本厂或周边厂矿的污水、废气、废渣。

污水处理实现垃圾处理的可行性

不同污染源重金属废水按其水质处理工艺回收利用

同类污水采用集中处理还是分散处理，是根据污水种类或沉淀物处理类型等因素来决定的。

建议集中处理

如果污水中的悬浮固体没有回收价值，则应先将其去除。

重金属废水物理处理和化学处理产生的沉淀物具有不同的回收价值。

应先去除悬浮物，再处理重金属离子。

如果采用一种工艺进行回收或综合利用，建议同时进行回收

污水处理工艺通过实验确定，当缺乏实验数据时，也可参考

类似污水处理工艺设计

应根据污水中重金属离子的种类、含量，对其进行回收或综合利用。

一步或逐步沉淀过程

有条件时应配备必要的、可靠的计量器具和其他测量仪器。

使用自动化

适用于处理量少且难处理的水或需要严格控制以确保处理水的质量

在一定条件下，建议对废水进行间歇处理

石灰法

石灰法可用于除去污水中的铁、铜、锌、铅、镉、钴、砷等。

与其他重金属离子可形成金属氢氧化物沉淀

处理单一重金属离子废水时石灰的投加量可根据

通过计算废水中重金属离子含量和石灰的纯度来确定加入到废水中的石灰的量。

灰化处理后的要求值可以根据重金属氢氧化物的溶度积来确定。

经过计算后的水质要求确定了一定两性重金属废水的控制值。

应考虑羟基络合离子的影响

常温下处理单一重金属废水所需数值可参考表格

的价值

如果采用沉淀回流技术，加石灰后的污水价值可以低于地表

列出的值

表 处理单一重金属废水要求值

金属离子

价值

为了提高污水处理效果，可以添加共沉淀剂。

添加共沉淀剂后的量及控制值检测或类似的污水处理操作。

行数据决定了控制值应该小于表中列出的值

含有多种重金属离子的废水无论是一步沉淀还是多步沉淀，

沉淀控制值应进行试验或参考类似污水处理的实际运行数据。

当然

污水中的一些阴离子会影响石灰处理的处理效果。

处理

消除影响等应该

首先用氧化剂分解

氯化物不应作为共沉淀物来去除

代理人

消除影响应该通过

加热或其他方法去除

草酸、乙酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、乙二胺等应先加氧

分解

加入石灰和共沉淀剂后生成的金属氢氧化物要用沉淀法沉淀出来。

是否需要过滤，应根据处理后的水质要求确定。

处理含有多种重金属的废水，若需要单独回收废水中的有价金属

为了提高回收有价金属的品位，建议采用分步沉淀的方法。

可采用石灰法或石灰法与硫化法相结合

较低条件下除铁或通过分步沉淀回收废水

在除去铜、锌等有价金属之前，建议先用曝气法将其氧化。

选择化学氧化法还是细菌氧化法，应经过技术经济比较后确定。

在较低值条件下，可采用曝气除铁，但应控制曝气时间

以上制作

当污水含量较少时，适合采用药剂法进行逐级沉淀处理。

常用的氧化剂有液氯或漂白粉，其用量一般按每克理论量计算。

当废水中有效氯含量很少时，也可以采用臭氧等其他氧化剂。

当废水中药剂含量较高时，应采用细菌氧化法。

石灰处理重金属废水宜采用沉淀回流工艺及最佳回流配比

在没有试验数据的情况下，通过试验数据进行技术经济比较，确定沉淀回流比

选修的

酸性重金属废水是否需要进行预处理来中和酸？

根据有价金属的要求，可采用在上流膨胀中和滤塔内加石的方式进行预处理。

石灰石粉或石灰

升流式扩滤塔原水硫酸含量不得超过

可左右调节该值，上流膨胀中和滤塔宜采用变速

流程并满足以下要求

过滤材料应为石灰石或白云石，其中碳酸钙和碳酸镁的含量应最少。

少于

滤料粒度为滤料高度为过滤塔

下层过滤速度为，上层过滤速度为。中和塔总高度为

它应该小于

进入塔的污水应先进行沉淀，以去除悬浮物。出塔的污水是否应配备第二道

二氧化碳气体设施根据工艺所需值确定。

加入石灰石粉，可将污水值调节至石灰石左右

粉末粒度应小于网目尺寸。

硫化方法

硫化可用于去除废水中的镉、砷、锑、铜、锌、汞、银和镍

等重金属离子能与硫化物沉淀发生反应

建议优先利用本矿或邻近矿山副产品的硫化氢气体。

当以上条件不满足时，可以采用硫化钠或硫化氢来处理加氢废气中的含硫废水或废渣。

硫酸钠等作为硫化剂

硫化钠或其他硫化剂的用量应根据

计算硫化物摩尔量，设计用量应为理论量的2倍。

可以通过氧化还原电泳控制量

当采用硫化氢气体作为硫化剂时，与污水的混合反应应在密闭环境中进行。

如果处理后的污水在加入硫化剂后，在密闭容器或构筑物内处理，

沉淀也应在密闭容器或结构中进行

硫化法处理重金属废水过程中的控制应基于

需要回收或去除的质量和重金属

需进行酸性预处理的酸性重金属废水的硫化法处理

少量污水也可采用石灰石粉上流膨胀中和滤塔来处理。

其他碱剂使用情况见上流膨胀中和过滤塔及石灰石粉的要求。

并剥离

硫化物法可与石灰法联合使用

硫化过程中作为调节剂使用的石灰量是根据以下值计算的

计算

在分步沉淀过程中使用硫化剂回收或去除某些重金属离子时

加入硫化剂时的污水值控制根据污水处理工艺要求确定。

当用硫化剂辅助石灰法去除少量石灰法难以去除的废水时

处理重金属离子达标时，可待石灰与污水充分反应后，加入少量石灰。

硫化剂量

采用硫化法主要处理废水时，需对废水中的残留硫进行处理，使其达标。

用硫酸亚铁或漂白粉处理

铁盐石灰法

铁盐石灰法可用于去除污水中的镉、六价铬、砷等。

以及其他能与铁盐共沉淀的重金属离子

采用铁盐石灰法处理低镉废水时，三

亚铁盐的用量及数值由实验确定。

建议使用石灰不少于并将废水值调整至

当六价铬含量较少时，应优先回收铬。

铁盐石灰法需采用硫酸亚铁作为还原剂。

当六价铬含量较高时，建议采用在废水中添加少量硫酸亚铁的方法。

反应结束后，加入石灰调节至

根据废水中砷的价态及含量，采用铁盐石灰法处理含砷废水。

如果废水中含砷量较大，建议采用第二级处理。

处理

为了去除废水中的五价砷，建议使用三价铁盐。铁盐的投加量应与废水量成正比。

无论采用一段处理还是两段处理，都要根据铁盐种类来控制出水值。

以下数值可以作为无条件测试时参考。

采用单级处理时，三价铁盐投加量应大于

当采用两级处理时，第一级和第二级应大于

该值应控制在

采用单级处理时，二价铁盐投加量应大于

当采用两级处理时，第一级应大于第二级。

该值应控制在

为了去除废水中的三价砷，建议先将其氧化成五价砷。

采用第一阶段处理时，加入的铁盐量应大于采用第二阶段处理时。

处理时，第一段应大于第二段，且大于值

应该控制

含砷浓度高的废水可以先用石灰处理，然后用铁盐处理。

第二阶段处理采用石灰法。

其他治疗方法

氧化还原法适用于废水预处理

采用空气氧化法，将空气氧化至浓度为1克

所需污水的量值不应小于曝气时间。

将三价砷氧化为五价砷应使用液氯漂白粉等氧化剂。

以亚硫酸氢钠和硫酸亚铁为还原剂，将六价铬还原为三价铬

该试剂也可以是二氧化硫或亚硫酸钠。

反应完成的电位值与所用的试剂和测量电极的类型有关。

采用铁屑置换法从含铜废水中回收海绵铜时建议进行动态置换

污水中的含量应不低于污水中的含量。

使用

铁氧体法可用于处理含铬废水和含铬镍废水。

含有铜、锌、银等多种重金属的废水

药物选择和剂量

药物选择

在保证水处理效果的前提下，应综合考虑药剂的选择。

来源成本和制备，以及利用废物处理废物的可能性等因素

该药剂的选择和药剂的用量可通过实验来确定。

应通过与同类污水处理厂的实际运行数据或试验数据对比，确定

使用废渣、废气、废液、水作为污水处理剂时，应注意其

它是否含有影响处理水质量的有害成分？

中和剂可选用电石、矿渣、石灰、石灰石少量污水有特殊需要

必要时也可采用碳酸钠、氢氧化钠等药剂

药物剂量

药物的投加方法应为湿式投加。药物的溶解应采用机械搅拌。

当药剂用量较大，且干加药不影响处理效果时，也可采用干加药。

湿法投加时药剂的溶解时间应根据药剂的用量、制备条件等因素而定。

确保每班不超过次，当投加量较少时，溶解池也可兼作加药池。

当药物剂量较小时，药物浓度以重量浓度为准。

石灰乳的浓度不宜超过有机聚合物絮凝剂的浓度

药剂的投加浓度不得超过

加药系统应有定量加药设施和指示加剂量的计量仪表。

混合池前、反应池后应安装指示仪表，指示水处理效果。

当需要控制氧化还原电位时，应在反应池出口处安装电位指示器。