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        锌的危害及含锌废水常用处理方法

        文章出处:未知发表时间:2021-11-23 14:27:59


         

        图片1 

        锌是一种在地球上储量较为丰厚的重金属资源。我国锌矿资源储量居世界第二位,锌资源并普遍应用于现代工业消费如冶炼、制药及食操行业之中。锌是人体安康不可短少的元素,它普遍存在于人体肌肉及骨骼中,但是含量甚微,假如超量就会发作严重结果。含锌废水的排放对人体安康和工农业活动具有严重危害,具有耐久性、毒性大、污染严重等危害,一旦进入环境后不能被生物降解,大多数参与食物链循环,并最终在生物体内积聚,毁坏生物体正常生理代谢活动,危害人体安康。在锌酸盐溶液中,加适量酸也可析出Zn(0H)2 白色沉淀,再加过量的酸、沉淀又复溶解。锌的氢氧化合物为两性化合物,pH 值过高或过低,均能使沉淀返溶而使出水超标。所以在用化学沉淀法处置含锌废水的过程中,要留意pH 值的控制。

         

        一、锌的危害

         

        锌污染(zinc pollution)指锌及其化合物在环境中所形成的污染。在锌矿的开采,冶炼加工,机器制造以及镀锌、仪器仪表、有机合成和造纸等工业的排放物中。都含有大量锌化合物。熔炼锌矿、废弃物燃烧、汽车轮胎磨损以及煤熄灭产生的烟尘、粉尘中均含有锌的金属或其化合物会污染大气。工业废水中常见的为锌的羟基络合物。锌对鱼类和水生生物的毒性比对人和温血动物大很多倍。锌在土壤中富集,并会使植物体中也富集而招致食用这种植物的人和动物受害。用含锌污水灌溉农田对农作物特别是小麦影响较大,会形成小麦出苗不齐,分蘖少,植株矮小,叶片萎黄。过量的锌还会使土壤失去活性,细菌数目减少,土壤中的微生物学用削弱。中国规则生活饮用水的锌含量不得超越1.0mg/L,空中水中锌最高允许浓度为1.0mg/L,渔业用水中锌的最高允许浓度为0.1mg/L,工业废水中锌及其化合物的最高排放浓度为5.0mg/L,车间空气中氧化锌的最高允许浓度为5.0mg/L

         

        二、含锌废水的处理方法

         

        含锌工业废水处办法有很多,本文引见几种常见的处置办法。

         

        1、物理化学法

         

        1.1 混凝沉淀法

         

        混凝沉淀法其原理是在含锌废水中参加混凝剂(石灰、铁盐、铝盐),在pH=810 的弱碱性条件下,构成氢氧化物絮凝体,对锌离子有絮凝作用,而共沉淀析出。尹庚明等采用混凝沉淀法对江门粉末冶金厂锰锌铁氧体消费废水停止处置,处置范围为30-80m3/d。实验室实验和工厂实践运转结果标明,本法土建及设备投资少,工艺烦琐,运转费用低,处置效果好。悬浮物去除率可达99.9%,浊度去除率可达99%,悬浮物由200-350mg/L 降为0.002-0.005mg/L ,浊度由600-1200 度降为6-8 度,出水水质到达GB8978-1996 中的一级规范。且出水和废水中的金属氧化物均可回收应用。

         

        1.2 硫化沉淀法

         

        硫化沉淀法应用弱碱性条件下Na2SMgS 中的S2+与重金属离子之间有较强的亲和力,生成溶度积极小的硫化物沉淀而从溶液中除去。硫参加量按理论计算过量50%80%。过量太多不只带来硫的二次污染,而且过量的硫与某些重金属离子会生成溶于水的络合离子而降低处置效果,为防止这一现象可参加亚铁盐。

         

        1.3 铁氧体法

         

        铁氧体即为铁离子与其它金属离子组成的氧化物固溶体,该工艺最初由日本电气公司(NEC)研制胜利。依据构成铁氧体构成的工艺条件,可分为氧化法和中和法,氧化法需求加热和通气氧化,请求添加新的设备,而中和法能够经过恰当控制参加废水中亚铁离子和铁离子的浓度等条件构成铁氧体,能够不用增加设备,投资费用较低。在构成铁氧体的过程中,锌离子经过包裹、夹带作用,填充在铁氧体的晶格中,并严密分离,构成稳定的固溶物。汤兵等人研讨了铁氧体法处置含锌、镍混合废水的工艺条件。在pH=8.0-10.02=Fe2+:M2+=8(M2+以废水中总离子含量计),外加磁场强度为200T 的条件下,锌、镍离子可以同时去除,其去除率可达99%以上,沉渣沉降时间可缩短为10min

         

        1.4 电解法

         

        电解法是应用金属的电化学性质,在直流电作用的下,锌(II)的化合物在阳极离解成金属离子,在阴极复原成金属,而除去废水中的废水中的锌离子。该办法是处置含有高浓度含锌废水的一种有效办法,处置效率高并便于回收应用。但这种办法缺陷是水中的锌离子浓度不能降得很低。所以,电解法不适用于处置含较低浓度的含锌废水,并且此种办法电耗大,投资本钱高。

         

        1.5 离子交流法

         

        与沉淀法和电解法相比,离子交流法在从溶液中去除低浓度的含锌废水方面具有一定的优势。离子交流法在离子交流器中停止,此办法借助离子交流剂来完成。在交流其中按请求装有不同类型的交流剂(离子交流树脂),含锌废水经过交流剂时,交流机上的离子同水中的锌离子停止交流,到达去除水中锌离子的目的。这个过程是可逆的,离子交流树脂能够再生,普通用在二级处置。陈文森等人应用静态吸附办法,实验结果标明,酸的存在对树脂吸附Zn2+影响很大,酸度越大吸附量越小,盐的存在在一定范围内有利于Zn2+的吸附,但超越一定浓度则不利于Zn2+的吸附。

         

        不溶性淀粉黄原酸醋,是一种优秀的重金属离子脱除剂,遭到各国普遍的注重。张淑媛等人讨论了用不溶性淀粉黄原酸醋脱除废水中锌离子的办法和最佳条件,脱除效果和影响要素,该法脱除率高,经一次处置脱除率大于98%,锌离子剩余浓度小于0.2mg/L。反响疾速,顺应范围广。残渣稳定,无二次污染。

         

        1.6 吸附法

         

        吸附法是应用多孔吸附资料吸附处置含锌废水的一种办法,传统吸附剂是活性炭及磺化煤等,近年来人们逐步开发出具有吸附才能的吸附资料,这些吸附资料包括陶粒、硅藻土、浮石、泥煤等及其各种该性资料,目前,有些曾经应用到工业消费中去。王士龙等人对陶粒处置含锌废水停止了实验研讨,讨论了陶粒用量、废水酸度、接触时间、温度等要素对除锌效果的影响。结果标明:在废水pH4-10 Zn2+浓度为0 mg/L-200 mg/L 范围内,按锌与陶粒质量1:80 的比例投加陶粒处置含锌废水,锌的去除率达99%以上,处置后的含锌废水达排放规范。

         

        经过对以上传统的物理化学办法的引见能够看出,这些办法不同水平上存在投资大,运转费用高,管理后的水难以达标,污泥产量大等问题。表11 是局部传统电镀废水处置办法与生物法及活性污泥法之间的比拟。

         

        11 电镀废水处置办法的比拟

        图片2 

         

        经过表1-1 的比拟能够看出,生物法相比传统物理化学法有投资小、运转费用低、无二次污染等优点,使得越来越多的研讨人员开端对生物法停止研讨。

         

        2.2 生物法

         

        生物法是经过生物有机体或其代谢产物与金属离子之间的互相作用到达净化废水的目的,具有低本钱、环境友好等优点,日趋成为世界各国研讨的焦点。生物处置办法依据其原理不同大致能够分为两类:生物吸附法和生物沉淀法。

         

        2.2.1 生物吸附法

         

        由于许多微生物具有一定的线性构造,有的外表具有较高的电荷和较强的亲水性或疏水性,能与颗粒经过各种作用(比方离子键、吸附等)相分离,好像高分子聚合物一样起着吸附剂的作用。国内外关于用生物吸附技术处置含锌废水的研讨很多,主要集中在纯菌种的别离提取、基因工程菌的结构、混合菌的培育等方面。

         

        2.2.2 生物沉淀法

         

        以硫酸盐复原菌为代表的生物沉淀法处置含锌废水具有处置费用低、去除率高的优点。在研讨获得停顿的同时,也暴露了营养源不能被生物充沛应用,招致出水的COD 值高; 金属离子的毒害作用影响处置效果等缺陷。

         


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