重金屬污水治理技術(重金屬(shu)怎(zen)么處理)
重金屬是指密度大于4.5 g/cm3的金屬,自(zi)然界大(da)約有45種。在環(huan)境污(wu)染(ran)方面,重金(jin)屬主(zhu)要(yao)是指汞(水(shui)銀)、鉛、鎘、鉻、鎳、銅等金屬元素(su)。砷(shen)因其(qi)顯(xian)著(zhu)的生物毒性通(tong)常(chang)也被歸為重金屬(shu)。重(zhong)金屬的污染(ran)(ran)(ran)來源主要是(shi)三個:工業污染(ran)(ran)(ran)、交通(tong)污染(ran)(ran)(ran)、生活垃圾污染(ran)(ran)(ran)。工業污染(ran)(ran)(ran)大多(duo)通(tong)過廢(fei)(fei)渣(zha)、廢(fei)(fei)水(shui)、廢(fei)(fei)氣排入環境。重(zhong)金屬超標的廢(fei)(fei)水(shui)若不經處(chu)理流入自然(ran)界,很容易進入到動(dong)植物體內,造成生態系統(tong)不可(ke)逆的破壞,從(cong)而嚴(yan)重危害人類健康。
重金屬(shu)污(wu)染
最常見的幾種重金屬污水為:
(1)電鍍廢水,從電鍍生產工藝可將電鍍廢水分為后處理廢水以及廢鍍液、廢退鍍液等四類。電鍍廢水的水質、水量與電鍍生產的工藝條件、生產負荷、操作管理與用水方式等因素有關。電鍍廢水的水質復雜,成分不易控制,其中含有鉻、鎘、鎳、銅、鋅、金、銀等重金屬離子和氰化物等,有些屬于致癌、致畸、致突變的劇毒物質。
(2)印刷線路板(PCB)廢水,線路板的需求量非常旺盛,而PCB所(suo)產生的廢(fei)水量也在逐(zhu)年增加。PCB廢液是一種(zhong)含有(you)大量(liang)氨鹽和重金屬的(de)無機廢水。它包括了清洗廢水、油墨廢水、絡合廢水、濃酸/堿廢水。并且含有大量的銅、鎳、COD、氨氮、氰等。
(3)有色金屬冶煉廢水,有色金屬冶煉是有色金屬行業中的高污染行業,表現為典型的重金屬污水污染。其中各種酸性的沖洗液、冷凝液和吸收液不僅酸性高,而且含有重金屬污染物。
目前常(chang)用的(de)重金屬處理(li)技術雖然都可以用于去(qu)除(chu)重金屬,但它(ta)們都有其固有的(de)優點和(he)局限性。
化學沉淀(dian)法
化學沉淀(dian)法因為其操作(zuo)相(xiang)對簡單并且成(cheng)本低廉,所以是目前(qian)應用最(zui)廣泛的處理技術(shu)。在(zai)沉淀過程中(zhong),沉淀(dian)劑與重金屬離子反(fan)應形成不溶性沉淀(dian)物。形成的(de)不溶物(wu)可以(yi)通過(guo)沉(chen)淀(dian)(dian)或(huo)過(guo)濾與水(shui)分離。然后將(jiang)處理(li)過(guo)的水(shui)倒出(chu)并適(shi)當排放或(huo)重(zhong)新(xin)使(shi)用(yong)。常規的化(hua)學沉(chen)淀(dian)(dian)方(fang)法(fa)包括氫氧化(hua)物(wu)沉(chen)淀(dian)(dian)法和硫(liu)化(hua)物(wu)沉(chen)淀法。
化學沉淀(dian)法中,氫氧(yang)化物沉淀(dian)法相對簡單、成(cheng)本低且易于控制pH。通常情況(kuang)下,金屬氫氧化物的溶解度在8-10的pH范圍內(nei)最小,然后通過絮凝和沉淀去除。因為石灰(hui)的低成(cheng)本和易于處理的優點,所以(yi)它成為了工業中氫氧化物沉淀的首選(xuan)堿,并且(qie)多種氫氧化物已用于廢水中重(zhong)金屬(shu)的沉(chen)淀。在(zai)氫(qing)(qing)(qing)氧化物沉(chen)淀(dian)過(guo)程(cheng)中,加(jia)入PAC、PFS和(he)有機(ji)絮凝(ning)劑(ji)等可(ke)以增強(qiang)對廢水中重金屬的(de)去除。雖(sui)然氫(qing)(qing)(qing)氧沉(chen)淀(dian)法應用廣泛(fan),但也(ye)有一定(ding)的(de)局限性(xing)。首先(xian),氫(qing)(qing)(qing)氧化物沉(chen)淀(dian)法會產生大量低密度的(de)污(wu)泥,這會造成(cheng)后續壓泥的(de)過(guo)程(cheng)中脫水難(nan)的(de)問(wen)題。其次,一些金(jin)(jin)屬氫氧化(hua)物是兩性的,使用(yong)氫氧化(hua)物沉淀處理(li)混合(he)金(jin)(jin)屬離子污(wu)水(shui)的時候,因為一種金(jin)(jin)屬氫氧化(hua)物沉淀的最佳pH值(zhi)可能會造成另一(yi)種金屬的回溶。在(zai)很多行業里絡(luo)(luo)(luo)合劑(ji)(ji)是常用(yong)的配料,例如電鍍(du)中加入絡(luo)(luo)(luo)合劑(ji)(ji)可(ke)以擴寬電鍍(du)液的pH、溫度和電流密度,使金屬(shu)離子(zi)具有(you)良好的分散性,有(you)利于提(ti)高鍍(du)層表面(mian)的平滑和光亮度。但另一(yi)方面(mian),廢水中絡(luo)(luo)(luo)合劑(ji)(ji)會(hui)穩(wen)定(ding)的與重金屬(shu)離子(zi)形成(cheng)穩(wen)定(ding)的絡(luo)(luo)(luo)合物,顯著(zhu)抑制金屬(shu)氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物沉淀。使用(yong)過(guo)多的石灰(hui)不僅不能降低重金屬(shu)的含量,反而會(hui)引起(qi)廢水鈣化(hua)(hua)(hua),進而影響后期生化(hua)(hua)(hua)系統的正常運行。
硫化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)沉(chen)(chen)淀(dian)法也是(shi)一種(zhong)有效(xiao)(xiao)的(de)處理有毒(du)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)方法。其中一個最主要的(de)優點是(shi)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)的(de)沉(chen)(chen)淀(dian)相對于(yu)(yu)氫(qing)(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)的(de)溶(rong)解度更(geng)小,并(bing)且不是(shi)兩(liang)性(xing)化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)(wu)。因此(ci)(ci),相較于(yu)(yu)氫(qing)(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)沉(chen)(chen)淀(dian)法,硫化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)沉(chen)(chen)淀(dian)法在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)很寬的(de)pH范圍(wei)內都能(neng)夠(gou)取得(de)很有效(xiao)(xiao)的(de)重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)去除(chu)效(xiao)(xiao)果。硫化(hua)(hua)(hua)(hua)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)污泥(ni)也表現出(chu)比相應的(de)氫(qing)(qing)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)污泥(ni)更(geng)好(hao)的(de)濃縮和脫(tuo)水(shui)特性(xing)。然而(er),硫化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)沉(chen)(chen)淀(dian)法的(de)使用存在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)著潛在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)的(de)危險。我們知道,重(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離(li)子經常在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)酸性(xing)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)存在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai),硫化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)沉(chen)(chen)淀(dian)在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)酸性(xing)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)會產生有毒(du)的(de)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)(qing)氣體(ti)(ti),操(cao)作不當會引發生命(ming)危險。因此(ci)(ci)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)沉(chen)(chen)淀(dian)過(guo)(guo)程(cheng)也必須在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)中性(xing)或堿性(xing)條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)進(jin)行。此(ci)(ci)外,金(jin)(jin)屬(shu)(shu)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)沉(chen)(chen)淀(dian)傾(qing)向(xiang)于(yu)(yu)形(xing)成膠體(ti)(ti)沉(chen)(chen)淀(dian),在(zai)(zai)(zai)(zai)(zai)沉(chen)(chen)降或過(guo)(guo)濾過(guo)(guo)程(cheng)中也會造成分離(li)問題。廢水(shui)中殘余的(de)可溶(rong)性(xing)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)還(huan)會影響后期COD的(de)去除(chu)效(xiao)(xiao)果。
離(li)子交換法
離(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)法由于(yu)具有許(xu)多優點,已被廣泛應用于(yu)廢水(shui)中(zhong)重金屬的(de)去除。例如(ru)處理能(neng)力(li)(li)強,去除率高,吸附(fu)動力(li)(li)學速度(du)快。離(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)(shu)(shu)脂,無(wu)論是人(ren)工合成(cheng)還是天(tian)然(ran)固(gu)體樹(shu)(shu)(shu)脂,都(dou)具有與廢水(shui)中(zhong)金屬陽離(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)的(de)特殊能(neng)力(li)(li)。在離(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)過程中(zhong)使用的(de)材料(liao)中(zhong),合成(cheng)樹(shu)(shu)(shu)脂通常是首選的(de),因為它們可以高效(xiao)地去除溶液中(zhong)的(de)重金屬。但是離(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)(shu)(shu)脂對重金屬離(li)(li)子的(de)吸附(fu)還受到某些變量的(de)影響,如(ru)pH值、溫度、初始金屬濃(nong)度和接觸時間。并且,當離子交換樹脂(zhi)飽(bao)和后,必(bi)須用化學試劑進行(xing)再生,再生會造成二(er)次(ci)污染(ran)。而(er)且成本昂貴,尤其(qi)是(shi)在處(chu)理含重金屬量大的廢水(shui)時,不能(neng)大規模使(shi)用。
膜分(fen)離(li)技術
膜(mo)分(fen)離(li)技術具(ju)有(you)效率高(gao)、操作方便、節(jie)省空間等優點,在(zai)重金屬(shu)去(qu)除(chu)方面(mian)具(ju)有(you)廣闊(kuo)的前景。用(yong)于(yu)從廢水中(zhong)去(qu)除(chu)金屬(shu)的膜(mo)工藝有(you)超濾(lv)(lv)、反滲(shen)透、納濾(lv)(lv)和電滲(shen)析。膜(mo)分(fen)離(li)技術去(qu)除(chu)重金屬(shu)離(li)子雖(sui)然效率高(gao),但其成本高(gao)、工藝復雜,以及膜(mo)污染、滲(shen)透通量低等問(wen)題限制了其在(zai)重金屬(shu)去(qu)除(chu)中(zhong)的應(ying)用(yong)。
電化學方法
電化(hua)學(xue)方法包括在(zai)陰極表面(mian)對金(jin)屬離子進行電沉(chen)積,并進一步回收(shou)致密均勻的金(jin)屬單質,是一種“清(qing)潔(jie)”技(ji)術。電化(hua)學(xue)廢水處理技(ji)術投資較大,供電費用(yong)(yong)昂貴,尚未得到廣泛應用(yong)(yong)。
重金屬污水治(zhi)理技術(shu)推薦
斯邁特®SMZ系列(lie)重(zhong)金屬去除劑是博士后創新實踐基地最新研發出的一種專門處理廢水中重金屬的高效水處理劑,尤其適用于重金屬深度去除及絡合態重金屬的去除。
斯邁(mai)特®SMZ系列(lie)重(zhong)金屬
它的作(zuo)用(yong)機(ji)理(li)是通(tong)過多種螯(ao)(ao)合基團對(dui)重(zhong)金屬離子(zi)(zi)螯(ao)(ao)合,產生(sheng)疏水性(xing)結構(gou)的不溶(rong)物,同時在高分子(zi)(zi)網狀(zhuang)結構(gou)的作(zuo)用(yong)下,通(tong)過絮集和(he)網捕作(zuo)用(yong)顯(xian)著提高沉淀速率和(he)去(qu)除率,從而擺脫線性(xing)螯(ao)(ao)合沉淀的缺點。
SMZ系列重金屬(shu)去除劑應用范圍廣:電鍍行(xing)(xing)業(ye)(ye)廢(fei)水(shui)(shui)、有色金屬(shu)冶(ye)煉行(xing)(xing)業(ye)(ye)廢(fei)水(shui)(shui)、鋼鐵(tie)制(zhi)造(zao)行(xing)(xing)業(ye)(ye)廢(fei)水(shui)(shui)、線路板行(xing)(xing)業(ye)(ye)廢(fei)水(shui)(shui)、鋅鎳合金制(zhi)造(zao)行(xing)(xing)業(ye)(ye)廢(fei)水(shui)(shui)、石油化工行(xing)(xing)業(ye)(ye)廢(fei)水(shui)(shui)等等。能在常溫和很寬的pH范圍(3-13)內反應;并且適用于多種重金屬離子的脫除,對絡合態重金屬依然具有很好的去除效果。尤其適用于重金屬的深度去除,及重金屬處理降成本提標。
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