重金屬廢水(shuǐ)處理技術匯總(zǒng)!
來源:羞羞小视频在线观看盛環保 發(fā)布時間:2020-09-23
1.氫氧化物(wù)沉澱法
往重金屬廢水中加入堿性(xìng)溶液(yè),利用(yòng)OH-與重(chóng)金屬離子(zǐ)反應生成(chéng)難溶的(de)金屬氫氧(yǎng)化物沉澱,通(tōng)過過濾予以分(fèn)離。氫氧化物沉澱法(fǎ)包括分步沉澱法(fǎ)和一次沉(chén)澱法兩種。分步沉澱法(fǎ)是分段加入石灰乳,利用不同的金屬氫氧化物在不同的(de)pH值下沉澱析出的特性,依次回收各金屬氫(qīng)氧化物。一次沉澱法則是一次(cì)性投加石灰乳(rǔ),使溶液(yè)達到額(é)定的pH值,從而使廢水中的各種重金屬離子同時以氫氧化物沉澱的形式析出(chū)。
2 .硫化物沉澱法
將重金屬廢水pH值凋節為一定(dìng)堿性後,再通過向(xiàng)重金屬廢水中投(tóu)加硫化鈉或硫化鉀等(děng)硫(liú)化物,或者直接通人硫(liú)化氫氣(qì)體,使重金屬離子同硫離子反應(yīng)生(shēng)成難溶的金屬硫化物沉澱,然後被(bèi)過濾分離。由於金屬硫化物的(de)溶度積(jī)比相(xiàng)應(yīng)的金屬氫氧化物的溶度積(jī)小得多,因此,硫化物沉澱法比(bǐ)氫氧化(huà)物沉澱法具有更多(duō)的優點,比如沉渣(zhā)量少,容易(yì)脫水,沉渣金屬品位高,有利於金屬的回收。可是硫化物沉澱法也有不足之處,比(bǐ)方說硫化(huà)物結晶比較細小,難以沉(chén)降(jiàng),因而(ér)應用(yòng)也不是很廣。
3. 還原一沉澱法
這種方法的原理是(shì),用還原(yuán)劑將(jiāng)重金屬廢水(shuǐ)中的重金屬離子(zǐ)還原為金屬單質或者價態較低的金屬離子,先(xiān)將金屬過濾收集,然後再往處理液中加入石灰乳,使得還原態的重金屬離子以氫氧化(huà)物的形(xíng)式沉澱收集。銅和汞(gǒng)等的回收可以利用(yòng)這種方法。該法也常用(yòng)於含鉻廢(fèi)水的處理。較常使用的還(hái)原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸(suān)氫鈉、鐵粉等。
4. 絮凝浮選沉澱法
通過添加絮凝劑使(shǐ)得重金屬廢水中的小膠體顆粒(lì)穩定性變差,聚集形成大顆粒膠體物質,*終通過重力作用沉澱下來(lái)。為增大膠體顆粒(lì)的尺寸,采用浮選的辦法,用於將(jiāng)不穩定的膠體粒子變為固相絮凝物。這一浮選過程一般包括(kuò)兩(liǎng)個重要的步驟,一是調節pH值,二是加入含鐵或鋁鹽的(de)絮凝劑,以克服(fú)離子間靜電(diàn)排斥(chì)導致的穩定作用。
二、 物理化學法
1. 吸附法
(1)物(wù)理吸附法。活性炭是*早使用的吸附劑,也是目前使用*廣泛的吸附劑(jì)。之所以能夠進行(háng)物理吸附,是因為活性(xìng)炭具有高(gāo)的比(bǐ)表麵積以及高度(dù)發達的孔隙結構。後來在此基礎上又出現了活性炭纖維等衍(yǎn)生物,去除效率高,但(dàn)價格比較昂(áng)貴(guì)。能夠用於物理吸附的材料還有各(gè)種礦(kuàng)物質以及分子篩等。
(2)樹脂吸附。環保是樹(shù)脂(zhī)吸附法的一(yī)個(gè)重要的特(tè)點,這種方法能夠分離、純化、回(huí)收重金屬,效果顯著。主(zhǔ)要(yào)是由於樹脂(zhī)中(zhōng)含有各種活性基(jī)團,比較典型的有羥基(jī)、羧基、氨基等,能夠與重金屬離子進行螯合,因而(ér)這些功能性樹脂材料能有效(xiào)的吸附重金屬離子。根據活性基團的種類不同,分為陽離子交換樹脂和(hé)陰離子(zǐ)交換樹脂。
(3)生物吸附。近些年來,很多研究者將各種生物(如植(zhí)物、細菌、真菌、藻類以及酵母)經處理加工成生物吸附劑,用於處理含重(chóng)金屬廢水。生物體具有特(tè)定的化學結構以及成分特征,
而生物吸附(fù)法的主要原理,就是利用生物體的這些特性來吸附溶於水中的重金屬離子。生物吸附法具有(yǒu)幾(jǐ)個特(tè)點:①生物吸附劑可以降解,一般不會發生二次汙染;②來源(yuán)廣(guǎng)泛,容易獲取並(bìng)且價格便宜;③生物吸附劑容易解析,能(néng)夠有效地(dì)回收重金屬。
2. 浮選(xuǎn)法
往(wǎng)重金屬廢水(shuǐ)中通人氣體產(chǎn)生氣泡,廢水中的膠體顆粒會附著(zhe)在氣泡表(biǎo)麵,這些膠體粒子可隨氣泡的上浮從而實現將(jiāng)依附在粒子上的重金(jīn)屬離子加(jiā)以分離。該方法具有如(rú)下優點:對粒子的去除(chú)效果好,操作省時,費用低廉,在一(yī)定條件下,既可消除重金屬汙染,又可回收金屬,並且還能避開某些重金(jīn)屬氫氧化物或碳酸鹽過濾困難的(de)問題(tí)。
3. 離子交換法(fǎ)
用離子交換樹(shù)脂把廢水中的重金屬離子交(jiāo)換出來,從(cóng)而除去重金屬離子。不(bú)過,離子交換樹脂價格(gé)昂貴,其再生費用也比(bǐ)較高,所以,在廢水(shuǐ)處理中使用很少(shǎo)。但對於少量有回收價值的有毒金屬來(lái)說是個不錯的方法。
4.溶劑萃取分離
溶劑萃取法是分離和淨(jìng)化物(wù)質常用的方法。由於(yú)液一液(yè)接觸(chù),可連續(xù)操作(zuò),分離效果較好。使用(yòng)這種方法時,要選擇有較高選擇性的萃取劑(jì),廢水中重金屬一般以陽離子或陰(yīn)離子形式存在,例如(rú)在酸性條件下,與萃取劑發生絡合反應,從水相被萃取(qǔ)到有機相,然後在堿性條件(jiàn)下被反萃取到水相,使溶劑再生以(yǐ)循環利用。這就要求(qiú)在萃取操(cāo)作時注意選擇水相酸度。盡管萃取法(fǎ)有較大優越性,然而溶劑在(zài)萃取過(guò)程中的流失和再生過程中能源消耗大,使這種方法存在一定局限性,應用受到很大的限製。
三、 電(diàn)化學處理技術
1. 電解(jiě)法
電解法的主要原理(lǐ),是對重金(jīn)屬廢水進行電解時,重(chóng)金屬離子在陰(yīn)極得到電子被還原,這些重金屬(shǔ)要麽沉澱在電極表(biǎo)麵,要麽沉澱到反應槽底部,從而起到降低(dī)廢水中重金(jīn)屬含量的效果(guǒ)。
2 .電(diàn)沉積(jī)
這種(zhǒng)方法的原理是,在傳統的化學沉(chén)澱方法(fǎ)中,加入電壓(yā),通過改(gǎi)變溶液的電勢,促進重金屬離子(zǐ)更好地沉(chén)澱。電沉積在(zài)酸性(xìng)和堿性廢液中都適用。
3. 膜分離(lí)技術
膜(mó)分離法是(shì)利用高分子所具有的選擇性來進行物質分離的技術,包括電(diàn)滲析、反滲透、膜(mó)萃取、超過濾等。用電滲析(xī)法處理電(diàn)鍍工業廢水,處理後廢水組成不(bú)變,有利於回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金屬離子廢水都適宜用電滲析處理,已有成套設備。反滲透法(fǎ)已大規模(mó)用於鍍Zn、Ni、Cr漂洗水和(hé)混合重金屬廢水處(chù)理。采(cǎi)用反滲透法處理電鍍廢水,已(yǐ)處理水可以回用,實(shí)現閉路循環。液膜法治理電鍍廢水(shuǐ)的(de)研(yán)究報道很多,有些領域液膜法(fǎ)已由基礎理論研究進入到初(chū)步工業(yè)應用階段,如我國和奧地利均(jun1)用乳狀液膜技術處理含Zn廢水,此(cǐ)外也應用於鍍Au廢(fèi)液處理中。膜萃取技術(shù)是一種高效、無二次汙染的分離技術,該項技術在金屬萃(cuì)取方(fāng)麵有(yǒu)很大進展。
四、生物化學法
1. 生(shēng)物塘淨化(huà)法
該方法的原理,是利用複合的水生生態係統的協同(tóng)作用,完成對重金屬汙染物的吸收、積(jī)累、分解以及淨化作用。
2. 動物處理
動物(wù)法處理重金屬廢水現今(jīn)尚(shàng)處於起步階段(duàn)。尤其是無脊椎(zhuī)動物對(duì)Zn和Cd具有很大的(de)富集能力。可見,利用水(shuǐ)生動物處理重金屬廢水存在(zài)一定的可行性。研(yán)究(jiū)發現,利用雙殼(ké)(河蚌)處理重金屬廢水,在重金屬濃度為3.125 mg/L時,雙殼生物(wù)對重金屬Zn、Cd、Pb2+ 、Ag 的脫除係(xì)數達到72.0%~89.9%,對雙殼法處理重金屬廢水的可行性作了肯定。
3. 微生物及藻類處(chù)理
通過生物絮凝(níng),生物吸附,生(shēng)物沉澱等作用實(shí)現廢(fèi)水中重金屬的轉化,沉積和固定。研究表明,廢水中金(jīn)屬汙染濃度為10~l000 時(shí),傳統的處理(lǐ)工藝成本很高,而廉價、易得的微生物可從(cóng)稀溶液中富集、分離,通常能將濃縮幾千倍(bèi)或更多。目前,微生物處理工藝得到工業應用較多的(de)是生物硫化法,其他的如,生物吸附,生物絮凝等尚未得到大規模的工業應用。
4. 植物修複法
重金屬汙染植物修(xiū)複,是指利用植物的生命活(huó)動,提取,吸收(shōu)並(bìng)固定被汙染水體中的重金屬離子,從而達(dá)到減輕重金屬廢水危(wēi)害的目的。
5.生物絮凝法
生物(wù)絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝(xiè)物進行絮凝沉澱(diàn)的一種除汙方法。微生物絮凝劑是一類(lèi)由微生物產生並分泌到細胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖(táng)蛋白、聚氨基酸等高分(fèn)子物質構成,分(fèn)子中含(hán)有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止,對重金屬有絮凝(níng)作用的(de)約有(yǒu)十幾個(gè)品種,生(shēng)物絮凝劑中的氨(ān)基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鼇合物而(ér)沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全(quán)方便無毒、不產生二次汙染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可以通過遺(yí)傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌(jun1)株(zhū)。因而微生物絮凝法具有(yǒu)廣闊的應用前景。
6. 生(shēng)物吸附法
生物吸(xī)附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於(yú)水(shuǐ)中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法(fǎ)。利用胞外聚合物分離金屬離子(zǐ),有些細菌在生(shēng)長(zhǎng)過程中(zhōng)釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易(yì)於分離回收重金屬等特點,已經被廣泛應用。
7.生物化學法(fǎ)
生(shēng)物化學法指通過微生物(wù)處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉化為不(bú)溶性化合物而去(qù)除。硫(liú)酸(suān)鹽(yán)生物還(hái)原法是(shì)一種典型(xíng)生物化學法。該法是在厭氧(yǎng)條件(jiàn)下硫酸鹽還原菌通(tōng)過異化的硫酸(suān)鹽還(hái)原(yuán)作用,將硫酸(suān)鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所(suǒ)產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱(diàn)而被去除,同時H2S的還原作用可將SO42-轉化為S2-而(ér)使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子(zǐ)積很小而(ér)沉(chén)澱。有(yǒu)關研究表明,生物化學法處理含Cr6+濃度為30~40mg/L的廢(fèi)水去(qù)除率可達99.67%~99.97%。有人還利用(yòng)家畜糞便厭氧消化汙泥進行礦山酸(suān)性廢水重金屬(shǔ)離子的(de)處理,結(jié)果表明該(gāi)方法能有效去除廢水中的重金(jīn)屬。趙曉紅(hóng)等人用(yòng)脫硫腸杆菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅(tóng)離子,在銅(tóng)質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為4.0時,去除率達99.12%。