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        【干货】重金属离子工业废水处理技术汇总

        文章出处:未知发表时间:2021-11-16 13:53:46

         

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        含重金属废水处置新技术主要包括两方面,一方面是对传统技术的改良,另一方面是处置重金属废水的新办法。

        1.1化学沉淀法

        化学沉淀法有中和沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法和铁氧体法,其中较为新型的技术是铁氧体法。铁氧体法是日本电气公司(NEC)研讨出的一种从废水中去除重金属离子的新办法。做法是:在含重金属离子的废水中参加铁盐,应用共沉法从废水中制取铁氧体粉末。铁氧体法可一次去除废水中多种重金属离子,铁氧体沉淀不再溶解。铁氧体法处置重金属废水效果好,投资省,设备简单,沉渣量少,且化学性质较为稳定。在自然条件下,普通不易形成二次污染。铁氧体法捕集金属离子的机理是经过晶格取代的方式而非普通的化学反响,因而有可能打破溶度积常数的限制而同时对多种重金属离子产生作用,特别适用于工业消费中所产生的含多种重金属离子的工业废水处

        1.2吸附法

        吸附法是应用多孔性固态物质吸附水中污染物的一种办法。海泡石是一种自然纤维状含镁水合硅酸盐粘土,对废水中重金属的吸附有很好的效果,理想分子式为[Si12Mg8(OH)4] (H2O)48H2O。海泡石对水中的 Ni2+,Co2+,Pb2+,Cu2+ Cd2+有较好的吸附效果,特别对高浓度重金属有较好的吸附性能。有机硅吸附剂对重金属也有较好的吸附效果。有机硅吸附剂是一类由碳官能有机硅单体制备的聚合物或经这些单体处置过的无机资料或合成资料。化工及金属冶炼企业所排出的废水中常含有有色金属及有毒金属元素,采用含NHC(S)CH3NHC(S)NH官能团的有机硅可有效地吸附这些元素,它们具有很高的吸附容量及分配系数。此类有机硅吸附剂对Hg,Cu,As,Sb的吸附容量最大,对Cu,Hg,Te,Th,Bi的分配系数大。应用这些吸附剂能够同时别离多种金属,并且能够在很宽的pH范围内吸附重金属,普通不需求特定的pH值,但净化污水的最佳pH值为5~9。未改解的水解木质素自身能够作为吸附剂,主要用于吸附去除各种重金属离子。Karsheva等人研讨发现,水溶性木质素是一种有效的吸附剂,可用于去除水中的铅离子。Lalvani发现一种能够吸附溶液中的Cr3+Cr6+的木质素,该木质素能够去除63%Cr6+100%Cr3+

        1.3离子交换

        由于重金属废水中的重金属大多以离子状态存在,所以用离子交换法处置能有效地除去和回收废水中的重金属。采用微波辐射促进化学反响技术,援用氧化复原引发体系,可在纤维素上接枝丙烯酸/丙烯酰胺来合成具有特定功用的吸附树脂。研讨标明:在最佳的合成工艺条件下,树脂对Cu2+的吸附率为99.2%,吸附容量为49.6 mg/g,8%NH3H2O作为淋洗液对树脂洗脱再生,洗脱率在85%以上。大昂吸附树脂反复运用7次时,对重金属离子的吸附率仍可坚持在90%以上,具有良好的再生运用寿命。超级吸水树脂 SAPC 也能够脱除废水中的重金属离子,SAPCCr3+Co2+离子的富集才能强,对Hg2+Pb2+Ni2+富集才能次之。

        1.4改性滤料法

        同济大学高乃云教授分别用氧化铝涂层砂和氧化铁涂层砂去处水中的金属锌,发现pH>9时,涂层砂除锌率达100%。印度工业学院Jiban K. Satpathy用均匀尺寸为0.71mm的过滤石英砂涂以硝酸铁,将涂层滤料(15 cm高度)置于直径1.1 cm的玻璃柱中,完成了分别在不同的pH值条件下从镀镉、镀铬废水中有效去除镉、铬。Edwards等人用铁氧化物掩盖的砂粒柱停止了Pb2+Cd2+Ni3+Cr3+吸附实验,结果标明:水中溶解态的重金属离子Pb2+Cd2+Ni3+Cr3+pH8.5时简直能够全部除去。高乃云等在用氧化铁涂层改性滤料除砷,实验中发现除砷效果显著,去除率能够到达95%以上,且遵照pH值、高去除率的规律。

        1.5萃取法

        萃取法属于物化处置法,是水处置技术中的一个重要办法,大多数重金属废水能够用萃取法处置。传统重金属的溶剂萃取,前处置费时费力,还必需运用大量有机溶剂,假如后期处置不当,会对环境形成二次污染。而超临界CO2流体(CO2SFE),选择性好,流程烦琐,萃取速度快,能耗低,后处置简单,具有溶剂萃取所没有的优势。超临界流体是指处于临界温度和临界压力以上的流体。SFE化学性质稳定,萃取条件温和,萃取后可回收,无溶剂残留,被称为“绿色溶剂”,是目前应用最为普遍的超临界流体萃取剂。虽然应用CO2SFE萃取技术大范围管理环境重金属污染的经济性尚无定论,但随着工业级CO2SFE流体萃取技术的日益完善,其节能、节时、省力的优势会逐步显现出来。

        1.6新工艺法

        1.6.1无害化诱导结晶新工艺

        无害化诱导结晶新工艺应用诱导结晶原理,以碳酸钠为沉淀剂,使重金属离子构成难溶盐在流态化的硅砂外表结晶堆积从而到达去除重金属的目的。这种工艺操作便当,处置量大,占空中积小,而且在硅砂外表产生的金属堆积物,构造密实,含水率低。对反响饱和后的硅砂可采取加酸溶解回收重金属或采用水泥固化硅砂的措施,从而到达对重金属废水的最终无害化处置。重金属废水经流态化结晶堆积法及过滤处置后,重金属离子去除率可达99%,无需沉淀池,反响速度快,且无污泥产生。

        1.6.2微电解生物法组合工艺

        采用微电解生物法组合工艺处置含铬废水时,在实验过程中,电镀废水中的重金属离子经过微电解法预处置可去除90%以上,剩余局部被后续工艺的微生物功用菌去除。实验结果标明:对Cr6+含量为50 mg/LCu2+含量为15 mg/LNi2+含量为10 mg/L的废水,经处置后,重金属离子的净化率达99.9%,且无二次污染。微电解法应用机械加工过程中的废铁屑处置电镀废水,不只处置效果较好,而且本钱低廉,操作烦琐。生物法净化含铬电镀废水的优点是污泥量少,净化效果好。实践工程运用中,对电镀废水选用低价的铁碳法停止预处置,再用SR功用菌停止深度处置,也不失为一种降低处置费用进步处置效率的好办法。应用微电解生物法组合工艺处置含铬电镀废水,完整可以到达国度规则的排放规范。

        1.6.3铁屑固定床工艺

        铁屑固定床处置重金属废水工艺是指:电镀消费工艺过程中产生的含Cr6+废水,经过铁屑固定床的综协作用,出水在进入沉淀池沉淀后,上清液可作为处置水排放或回用。其根本原理是铁屑对絮体的电附集和对反响的催化作用,以及电池反响产物的混凝、重生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应的结果,其中主要作用是氧化复原和电附集。该工艺具有省水、节电、运转费用低、无二次污染等特性,能够处理重金属废水管理难题,关于其他重金属的处置,只需调整工艺参数即可。

        1.7生化处置法

        生化处置法是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积聚、富集等作用去除废水中重金属的办法,包括生物吸附、生物絮凝、微生物代谢等办法。

        1.7.1生物吸附法

        生物吸附法是指生物体借助化学作用吸附金属离子的办法。藻类和微生物菌体对重金属有很好的吸附作用,并且具有本钱低、选择性好、吸附量大、浓度适用范围广等优点,是一种较为经济的吸附剂。用生物吸附法从废水中去除重金属的研讨,美国等国度已初见效果 。有研讨者预处置假单胞菌的菌胶团后,将其固定在细粒磁铁矿上来吸附工业废水中Cu2+,发现当浓度高至100 mg/L时,除去率可达96%,用酸解吸,能够回收95%铜,预处置能够增加吸附容量。但生物吸附法也存在一些缺乏,例如吸附容量易受环境要素的影响,微生物对重金属的吸附具有选择性,而重金属废水常含有多种有害重金属,影响微生物的作用,应用上受限制等,所以还需再停止进一步研讨。

        1.7.2生物絮凝法

        生物絮凝法是应用微生物或微生物产生的代谢物停止絮凝沉淀的一种除污办法。生物絮凝法的开发固然不到20年,却曾经发现有17种以上的微生物具有较好的絮凝功用,如霉菌、细菌、放线菌和酵母菌等,并且大多数微生物能够用来处置重金属。生物絮凝法具有平安无毒、絮凝效率高、絮凝物易于别离等优点,具有宽广的开展前景。邵颖和叶玉汉研讨了聚合铝与自然阳离子有机高分子壳聚糖复合后的絮凝特征及复合絮凝剂对重金属废水的处置应用。结果标明,聚合铝与壳聚糖复合能互相促进其絮凝效能,对重金属废水的去除率可达97%以上。

        结语

        由于重金属废水处置较为复杂,且水体中含有多种重金属离子,所以在处置过程中应该思索采用多种办法和工艺的综合运用,以到达最好的处置效果。在选择办法上也应该遵照经济、便当、不产生二次污染的准绳。

         


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