科技部正式發布的《國家綠色低碳先進技術成果目錄》包括18項水污染治理技術、15項大氣污染治理技術、23項固廢處理技術等共85項先進技術成果。
1. 技術名稱
含重金屬廢水納米吸附深度處理技術
2. 適用范圍
含砷、銻、鉛、鎘、鉈等重金屬廢水的深度處理。
3. 技術內容
3.1 技術原理
基于稀土元素變價特性，采用離子交換吸入和化學反應方法，在樹脂基質表面負載具有新型物質結構的納米級水合氧化鐵和水合氧化錳顆粒，重金屬通過表面羥基的化學吸附作用去除。由于吸附劑表面物質的特性，使其在酸性或堿性條件下具有強大的再生能力。
含鉛、鎘、砷和銻重金屬廢水經調節池收集后，經機械過濾器處理，去除廢水中的懸浮顆粒物等污染物。過濾出水依次進入除鉛鎘吸附柱和除砷銻吸附柱，深度去除廢水中鉛、鎘、砷和銻等離子，最終超低排放或回用。納米吸附劑運行一段時間后需進行脫附再生，脫附過程中產生的脫附液含有較高濃度的重金屬，進入廠區重金屬廢水處理系統進行初步處理。除鉛、鎘、砷和銻工藝過濾速度 8m/h，處理流速 7Bv/h～9Bv/h（除鉛、鎘），處理流速 11Bv/h～13Bv/h（除砷、銻）。含鉈廢水首先進入高級氧化處理池，在高級氧化劑作用下，一價鉈變為三價鉈，然后進入機械過濾器處理，去除廢水中的懸浮顆粒等污染物，保障后端納米吸附柱的運行安全。過濾出水進入除鉈吸附柱，深度去除廢水中鉈離子，處理后出水超低排放或回用。納米吸附柱運行一段時間后需要進行脫附再生，脫附過程中產生的脫附液進入廠區重金屬廢水硫化處理系統進行初步處理。除鉈工藝過濾速度 8m/h，處理流速 4Bv/h～6Bv/h。
3.2 主要創新點
基于稀土元素變價特性，開發了重金屬陽離子吸附劑、除砷銻吸附劑和除鉈吸附劑 3 類新型復合納米吸附劑，與同類重金屬吸附劑相比，吸附容量、再生率和使用壽命分別提高 15%、10% 和 30%以上。
針對重金屬陽離子吸附劑和除砷銻吸附劑的特性，開發出復合納米吸附深度處理重金屬（鉛、鎘、砷和銻）新工藝，出水中鉛、鎘、砷等重金屬指標可穩定達到 GB3838-2002Ⅲ類標準限值要求。基于鉈離子的變價特性，開發出了高級氧化和納米吸附耦合深度處理新工藝，出水中鉈離子濃度能夠穩定達到《鉛鋅工
業污染物排放標準》（GB25466-2010）（含修改單）和最嚴格的地方排放標準。
4. 污染治理或環境修復效果
原水中鉛、鎘、砷、銻、鉈等污染物濃度為行業排放標準限值 1～2 倍范圍內時，處理后出水鉛、鎘、砷可穩定達到《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）Ⅲ類標準值，出水銻≤0.005mg/L、鉈≤0.002mg/L。
5. 技術示范情況
廣西壯族自治區河池市車河選礦廠選礦廢水深度處理工程，處理規模 1200m3/d（50m3/h），采用“機械過濾+重金屬（鉛、鎘等）吸附+砷吸附”工藝深度處理尾礦庫溢流出水，處理后出水中砷離子濃度≤0.05mg/L、鎘離子濃度≤0.005mg/L、鉛離子濃度≤0.05mg/L、鋅離子濃度≤1mg/L、銅離子濃度≤1mg/L，滿足相應排放標準要求，具有較高的環境效益和社會效益。
6. 投資估算
廣西壯族自治區河池市車河選礦廠選礦廢水深度處理工程總投資 400 萬元。
7. 技術成果轉化推廣前景
該技術已在國內多個工程應用，與同類技術相比，技術經濟性優勢明顯。“十四五”期間將有較大的重金屬廢水深度處理的材料和技術需求，該技術可實現重金屬污染物穩定達標排放，具有良好的應用前景。
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