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水体重金属污染及处理技术

水体重金属污染及处理技术
水体重金属污染及处理技术

水体重金属污染研究现状及治理技术

摘要:随着人口的日益增长和工业的迅猛发展,大量污染物被排放到水体中,造成了严重的环境污染和生态破坏,特别是水体重金属污染是危害最严重的的水污染问题之一。本文介绍了水体重金属污染现状及危害,论述了水体重金属污染的研究进展,并着重介绍了水体重金属污染处理方法和修复技术。

关键字:水体污染;重金属;治理方法;修复技术

引言

水环境是一个开放和动态的体系,其中生物与非生物环境是相互关联和相互作用的[1]。未经达标处理的废水排入自然水体中,可导致污染物(如重金属)浓度超过其环境容量,进而破坏水体生态功能,造成水环境污染[2]。水体中的重金属污染主要来自两部分:自然源和人为源[3]。自然源主要是岩石风化的碎屑产物,通过自然途径进入水体中的重金属。人为污染源主要包括矿山开采、金属冶炼加工及化工生产废水、化石燃料的燃烧、施用农药化肥和生活垃圾等人为污染源。其中人为污染源使得重金属污染物事故性的排放,对水体的危害最为严重[4]。水体中的重金属具有稳定性、难降解性、亲脂性、持久性和高度危害性等特点[5-8],并且随着人类的活动造成水体污染的重金属的数量和种类急剧增多,引起了严重的生态系统问题[9]。因此针对水体重金属污染问题,各国政府都已经采取相应的手段进行处理和修复。但是,目前如何正确的、有效的处理水体重金属的污染仍是科研工作者和各广大环保工作者研究的热点之一。本文主要对水体重金属污染现状及危害,研究进展及治理方法和处理修复技术进行综述。

1 水体重金属污染现状及危害

大量重金属的存在给水体生态系统造成了严重的危害,使得环境重金属污染日趋严重,水体重金属污染已经成为国内外亟需解决的环境问题[10,11]。中国首次严重的水体重金属污染出现在1983 年的京杭运河的杭州段[12],根据不同文献的报道和研究[13-15]显示中国七大水系:珠江水系、长江水系、太湖水系、淮河水系、黄河水系、海河水系、松辽水系都不同程度的受到重金属的污染。综合来看,中国的水体重金属污染情况已经非常严重。国外水体重金属污染现状也不容乐观,早在20世纪50年代,日本就曾出现由于汞污染引起的“水俣病”和镉污染引起的“骨痛病” 事件,波兰由于采矿和冶炼废物导致约50%的地表水达不到水质三级标准[16]。可见,水体重金属污染已成为全球性的环境污染问

题。

同时水体中的重金属污染物危害性也不容小觑。重金属污染物一旦进入水生生态系统后将对水生植物和动物等产生影响,并通过食物链发生富集,引起人体机能的病变,危害人类健康[17]。其中重金属对植物产生恶劣影响主要表现为:抑制水生植物的光合作用、呼吸作用,同时也会抑制酶的活性,这就造成核酸组成发生变化,导致水生植物细胞的体积缩小,生长受到抑制等[18]。而且有的重

金属污染物还具有三致(致癌、致畸、致突变)效应并可能通过食物链直接或间接地影响到人类的自身健康[19]。据联合国世界卫生组织统计,由于全球工业污染,世界上约80%的人口饮用水无法达到卫生标准,在已知的人类疾病中70%~80%与水污染有关[20]。

2 水体重金属的研究进展

Islam 和Tanaka[21]综述了重金属进入水体的各种来源以及对生态系统和水生生物的危害,引起众多学者对水体重金属污染的重视。我国首个“十二五”规划中就提出水体重金属污染防治的问题,凸显了当前我国水体重金属污染问题的严重性及治理的紧迫性。2.1 重金属在水中的迁移转化研究

重金属污染物进入水体中后,主要通过沉淀溶解、氧化还原、配合络合、胶体形成、吸附解析等一系列化学作用迁移转化,参与和干扰各种环境化学过程和物质循环,最终以一种或多种形态长期存留在环境中,造成永久性的潜在危害[22]。其中吸附解析是重金属在水体中迁移转化的十分重要过程。

2.2 重金属在水中的化学形态研究

目前,重金属形态的研究与分析方法还没有统一的划分标准和分析程序,常根据研究的具体要求和实验条件而定。根据不同形态重金属的粒径大小,以能否通过0.45

μm孔径滤膜为标准将天然水中重金属的形态分为溶解态和颗粒态[23]。不同形态其生物毒性和环境的行为不同,主要受水环境的pH 值、络合剂含量、氧化还原等条件控制[24]。2.3 水体重金属污染生物学效应和生态效应

生物学效应研究很早就已经广泛展开,Kaplan 等[25]研究表明水体中重金属污染物Cr6+对水生动植物的毒性要远远大于Cr3+的毒性。Wageman 和Barica[26] 在研究Cu 对藻类的毒性时发现:Cu 的毒性主要由Cu2+、CuOH+和Cu(OH)2 引起。另外人们已经研究发现有机汞(如甲基汞)等物质有非常大的危害性,例如1953~1961 年期间影响日本南部水俣湾周

围渔民的神经性疾病—水俣病就是由水体中的甲基汞引发的[25,27]。重金属在水中积累到一定程度就会对水体—植物—动物系统产生危害,并通过食物链的放大作用影响人类健康。当生物体内重金属积累到一定程度后就会出现受害症状,生理受阻,发育停滞,甚至死亡,整个生态系统的结构、功能崩溃[28],这就是水体重金属污染的生态效应。

2.4 重金属的指示指标

该方面的研究包括两个基本内容,一是水体受到重金属污染指示研究,二是重金属造成水体污染程度大小的指示研究。人们习惯以重金属污染物在水体中的绝对含量多少表示水体受重金属污染的程度,目前越来越多的人建议使用一些植物和水体微生物数量及活

性变化特征作为重金属对水体造成污染大小的指示[29,30]

3 水体重金属污染的处理方法总的来说,水体重金属污染修复治理采用以下两条基本途径,一是降低重金属在水体中的迁移能力和生物可利用性;二是将重金属从被污染水体中彻底清除[19]。目前常用的废水净化处理技术主要有三类,即物理化学处理法、化学处理法和生物处理法。

3.1 物理化学方法

3.1.1 传统物理方法

蒸发法的原理是通过使水蒸发而浓缩废水,工艺成熟简单,但耗能大,杂质含量高,会严重干扰重金属资源回收。换水法是将被重金属污染的水体移去,换上新鲜水,水量一般要求较小,应用局限性明显。稀释法就是把被重金属污染的水混入未污染的水体中,从而降低重金属污染物浓度。此法适于轻度污染水体的治理。这三种物理处理方法有各自的局限性,对于处理如今重金属污染的情况来说已渐渐地被否定。

3.1.2 离子交换法和吸附法离子交换法和吸附法是目前物理化学方法中的新方法。离子交

换法[31]是利用重金属离子交换剂与污染水体中的重金属物质发生交换作用,从水体中把重金属交换出来,达到治理目的的一种方法。吸附法[32-35]是利用固体吸附剂将废水中的金属离子吸附于其表面而除去的方法。重金属离子的去除效果主要与吸附剂的结构有关,因此对廉价、吸附容量大、便于实际操作的吸附剂的开发一直是该领域的研究热

点。

3.1.3 溶剂萃取法

溶剂萃取法[36]是利用重金属离子在水中和在萃取剂中的溶解度不同,使重金属在萃取

剂中进行浓缩的方法。传统的液体萃取剂可连续操作性强,重金属分离效果好,但消耗大量的萃取剂,由于这些萃取剂存在对人体和环境毒性较强,反萃取过程繁琐等问题使其在工业应用中受到限制。

3.1.4 膜分离法

膜分离法[37]是利用具有选择透过性的半透膜,在给予外界能量的情况下,溶液中的溶剂和溶质将发生分离,以此达到去除废水中重金属的目的一种方法。3.2 化学方法化学方法包括化学沉淀法[38,39],其中沉淀法又可分为包括中和凝聚沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法、铁氧体共沉淀法等[40,41]。近年来,已有关于采用修复剂稳定水体重金属的研究报道,其中黏土矿物类修复材料因其可以吸附多种重金属,并且具有成本低、易获取、环境友好等特点,在水体重金属污染治理中得到了广泛应用[42]。

3.2.1 氧化还原法

氧化还原法[43]是在废水中投加还原剂,使其中的重金属离子发生价态的改变并形成沉淀的方法,多用于处理含Cr6+、Cd2+和Hg2+的废水。该法操作简单方便,运行稳定,处理效果可靠,运行费用较低。但需要投加大量的还原剂,形成的沉渣体积大,处理后的污水偏碱性,直接排放将导致土壤碱化,造成环境的二次污染。

3.2.2 电解修复法

电解修复法[44]是利用金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来的方法。主要用于电镀废水的处理,缺点是耗能大,废水处理量小,不适于处理较低浓度的含重金属离子的废水。近年来,国内外普遍采用一种异位处理技术,即泵—处理技术[45]来修复重金属污染地下水,该技术在很多国家都有广泛的应用,且成熟度较高。

3.2.3 电絮凝—凝聚法

电絮凝法[46]产生的絮体颗粒小,絮体分散均匀,阴极电解产生的氢气能够发挥较好的气浮作用。丁春生等[47]对电凝聚法处理含Cr6+、Cu2+废水的影响研究表明,在一定条件下,在很短的时间内,即可达到较稳定的去除效果。电凝聚法[48]的最新研究方向是周期换向的脉冲信号电凝聚,既具备高压脉冲电凝聚法的优点,又由于两极均可溶,更有利于金属离子与胶体间的絮凝作用,防止电极钝化。

3.2.4 微电解微电解[48]是基于电极表面的化学反应,在电解槽中加入一定量的活性填料,重金属废水为电解质,活性填料就形成了原电池,在填料的表面,电流在成千上万个细

小的微电池内流动,在低压直流的作用下发生的电化学反应和絮凝作用,进而将水体重金属离子有效地去除。微电解技术以活性填料为原电池、金属废水为电解质,在发生电化学反应的同时,还具有氧化还原、絮凝吸附和置换等效应,操作简单、污染物去除效率高等特点[49]。电解—微电解相结合的复合电解技术是微电解发展的方向之一,探讨复合微电解技术的反应机理、过程动力学是目前该领域的研究重点。

3.3 生物方法

生物方法主要指利用水生植物,水生动物等对水体中的重金属污染修复的方法。有研究表明[50],大量水生植物对重金属Zn、Cd、Pb、Cr、Ni、Cu、Fe 等有很强的吸收积累能力。水生植物在生长过程中,由于根系的泌氧作用,在根际周围形成氧化层,一些还原态的重金属被氧化后沉积于根表面,形成氧化物膜,从而影响根际重金属的迁移转化。任臖等[51]研究显示,芦苇、水葱和菖蒲都可以对水体内的Cd 进行有效的吸收,去除Cd 最高能够达到4620mg/kg,其中菖蒲的吸收能力显著高于和芦苇。长苞香蒲内也能够积蓄浓度很高的重金属,能够当作对重金属的污染进行修复的物种。王谦等[52]重点阐述了4 种生活型水生植物(挺水、漂浮、浮叶和沉水)对重金属的蓄积效果。许多研究也表明,沉水植物对水体重金属有更好的吸附和富集效果,因为相比于其他生活型植物,沉水型植物更多地依赖其茎叶从水中吸收重金属[53-55]。练建国等[56]研究表明,香蒲对重金属钼的耐毒性、去除率富集量均高于芦苇,是重金属钼废水修复的优良选择。

另外还有水体底栖动物的富集作用以及微生物絮凝法,生物吸附法等生物方法。其中微生物藻类修复法[18]主要是利用水体中的微生物或者向污染水体中补充经驯化的高效微生物对水体重金属进行固定和形态的转化。该方法主要针对重金属具有很强的耐毒性和积累能力的特点。

4 水体重金属污染修复技术

4.1 人工湿地修复技术

人工湿地修复技术[57]是由人工建造和控制运行,利用土壤、人工介质、植物和微生物等的作用,对投配到湿地上的放射性重金属污水进行净化处理的一种技术。其作用机制包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽和残留物积累等。人工湿地一般由氧化池、生化段和沉降池3 部分组成。Croza[58]等利用实验室人工湿地处理含铀废水,80d 后可以使水体中铀的质量浓度从8mg/L 降低到0.4mg/L ,铀去除率高达95%。

4.2 植物固定修复技术

植物固定技术[57]是利用植物及一些添加物质使环境中的放射性重金属流动性降低、

生物可利用性下降,并使放射性重金属对生物的毒性降低的一种修复手段。使用植物对水体内的重金属进行去除使近些年新发展的修复手段,相比物化法,植物修复被认为是一种更为绿色的修复方法[59],其修复的主要方式为根滤。在我国,具有使用价值的植物大部分是典型水生的杂草,最典型的就是空心莲子草和凤眼莲[60]。另外,利用分子生物学、基因工程学技术培育出有良好遗传形状、生物量大、能适应不同水体污染的植物新品种将是今

后植物修复的研究方向[61]。

5 总结和展望

综上所述,在进行重金属废水的处理时,其方法不止一种。这些方法有自己的优点,同时也有缺点。因此,在废水处理中,为满足日益严格的环保要求,要结合实际情况,选择合适的处理方法,也可以将几种方法结合起来进行重金属废水的处理,发挥各种方法的长处和优势,以便取得较好的处理效果。

总之,水体重金属污染的日趋严重已引起全球各国的关注。现在除了严格控制各种污水的排放外,另一项重要工作就是采取有效措施治理、修复被重金属污染的水体,并实现重金属废水的再利用。一方面,各国政府应尽量调整工业产业结构,在工业生产中尽量减少重金属污染物的产生,其次是推行清洁生产,严格控制重金属污染物的排放,改进工艺以减轻重金属污染物对人体健康和生态的危害。另一方面,只有人人都意识到其危害,从我做起,从一点一滴做起,才能从根本上消除污染源,避免重金属对水体的污染,真正改善水体环境。

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金属矿山废水处理新技术

金属矿山废水废渣处理新技术院系:城建给排水工程学号:111824224 :熊聪 摘要:随着经济建设的快速发展,我国金属矿山废水产生的环境问题日益严重,金属矿山废水的污染已成为制约矿业经济可持续发展的主要因素之一。概述了矿山酸性废水的形成及危害,重点介绍了几种常见的处理矿山酸性废水的处理技术如中和法、硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法和人工湿地法,同时介绍了它们的原理、特点和存在的问题,在此基础上,对矿山酸性废水处理技术的研究,并介绍了几种金属矿山废水处理的新技术以及实例。 关键词:金属矿山废水废渣处理新技术 Abstract:With the rapid development of economic construction, the metal mine waste water environment problem is increasingly serious, metal mine waste water pollution has become one of the main factors restricting the sustainable development of mining economy. Formation and harm of the acidic mining waste water are summarized, mainly introduces several common treatment of acidic mining waste water treatment technologies such as neutralization, sulfide precipitation, adsorption, ion exchange method and the method of artificial wetland, and introduces the principle, characteristics and existing problems, and on this basis, the study of acidic mining waste water treatment technology, and introduces several kinds of metal mine wastewater treatment technology and examples. Keywords:Metal mine Waste water Conduct The new technology 一、金属矿山废水的形成及危害 1.1金属矿山废水的形成 在大部分金属矿物开采过程中会产生大量矿坑涌水。当矿石或围岩中含有的硫化物矿物与空气、水接触时,矿坑涌水就会被氧化成酸性矿坑废水。酸性矿坑水极易溶解矿石中的重金属,造成矿坑水中重金属浓度严重超标。同时在雨水的冲刷作用下废石堆和尾矿也产生大量含有高浓度重金属的酸性淋滤水。 1.2金属矿山废水的危害 金属矿山矿山酸性废水中含有大量的有害物质,一般不能直接循环利用,矿

金属废水处理概况

概述 电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机 器制造、轻工、电子等行业。 电镀废水的成分非常复杂,除含氰(CN-)废水和酸碱废水外,重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视,研制出多种治理技术,通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重 金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高, 目前,电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段,资源回收利用和闭路循环 是发展的主流方向。 1电镀重金属废水治理技术的现状 1 .1化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法,包括中和沉 法和硫化物沉淀法等。 1.1.1中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应,使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。 中和沉淀法操作简单,是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]:(1)中和沉淀后,废水中若pH值高,需要中和处理后才可排放;(2)废水中常常有多种重金属共存,当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时,pH值偏高,可能有再溶解倾向,因此要严格控制pH值,实行分段沉淀; (3)废水中有些阴离子如:卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物,因此要在中和之前需经过 预处理;(4)有些颗粒小,不易沉淀,则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 1.1.2硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。与中和沉淀法相比,硫化物 沉淀法的优点是:重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低,而且反应的pH值在7—9之间,处理后的废水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺点是[2]:硫化物沉淀物颗粒小,易形成胶体;硫化物沉淀剂本身在水中残留,遇酸生成硫化氢气体,产生二次污染。为了防止二次污染问题,英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法,即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解,这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来,同时防止有害气体硫化氢生成和硫化物离子残留问题。 1.2氧化还原处理 1.2.1化学还原法

电镀废水中各种重金属废水处理反应原理及控制条件

重金属废水反应原理及控制条件 1.含铬废水 (2) 2.含氰废水 (3) 3.含镍废水 (4) 4.含锌废水 (5) 5.含铜废水 (6) 6.含砷废水 (8) 7.含银废水 (9) 8.含氟废水 (10) 9.含磷废水 (11) 10.含汞废水 (11) 11.氢氟酸回收 (14) 12.研磨废水 (14) 13.晶体硅废水 (15) 14.含铅废水 (17) 15.含镉废水 (17)

1.含铬废水 前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水,主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。 电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种,其中以Cr6+的毒性最大。 含铬废水的处理方法较多,常用的有化学法、电解法、离子交换法等。 电镀废水中的六价铬主要以CrO 42-和Cr 2 O 7 2-两种形式存在,在酸性条件 下,六价铬主要以Cr 2O 7 2-形式存在,碱性条件下则以CrO 4 2-形式存在。六价铬 的还原在酸性条件下反应较快,一般要求pH<4,通常控制pH2.5~3。常用的还原剂有:焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr(OH) 3沉淀的最佳pH为7~9,所以铬还原以后的废水应进行中和。 (1)亚硫酸盐还原法 目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂,有时也用焦磷酸钠,六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应: 4H 2CrO 4 +6NaHSO 3 +3H 2 SO 4 ==2Cr 2 (SO 4 ) 3 +3Na 2 SO 4 +10H 2 O 2H 2CrO 4 +3Na 2 SO 3 +3H 2 SO 4 ==Cr 2 (SO 4 ) 3 +3Na 2 SO 4 +5H 2 O 还原后用NaOH中和至pH=7~8,使Cr3+生成Cr(OH) 3 沉淀。 采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下: ①废水中六价铬浓度一般控制在100~1000mg/L; ②废水pH为2.5~3 ③还原剂的理论用量为(重量比):亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1 焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1 亚硫酸钠∶六价铬=4∶1 投料比不应过大,否则既浪费药剂,也可能生成 [Cr 2(OH) 2 SO 3 ]2-而沉淀不下来; ORP= 250~300mv

电镀废水处理 除镍剂 重金属捕集剂 重捕剂 化学镍废水

本文介绍含镍电镀废水处理方案,通过化学沉淀法,可以把镍处理至表三标准,镍浓度处理至0.1mg/L以下。 l 工具/原料 l 含镍电镀废水 l 化学镀镍废水 l 锌镍合金处理剂 l 重金属捕集剂 l 聚合氯化铝PAC、聚丙乙烯酰胺PAM、氢氧化钠 l 方法/步骤 1.含镍电镀废水介绍含镍电镀废水是指电镀镍时所产生的清洗水,一般分为电镀镍废水和化学镀镍废水,电镀镍废水是指通过电镀把金属镍镀在金属基底上,例如以铜为基底;化学镀镍 废水是指通过化学氧化还原的方法把镍镀在基底上,基底多为塑料等非导体。电镀镍废水的成分比较简单,一般多为镍离子以及硫酸根等,化学镀镍废水成分复杂, 除了镍离子外,废水中还含有大量的络合剂,比如柠檬酸、酒石酸、次磷酸钠等。 2.含镍电镀废水处理标准在电镀废水处理标准中,国家表一标准要求镍排放标准不高于1m g/L,国家表二标准要求不高于0.5mg/L,国家表三标准要求不高于0.1mg/L,《电镀废水治理工程规范》中要求含镍废水需要单独收集,并且镍需要处理至标准才能排放至综合池。 3.针对电镀含镍废水以及化学镀镍废水,可采用化学沉淀法进行处理,化学沉淀法不需要复杂的设备。其中,电镀含镍废水可以直接采用加碱至11,PAC混凝,PAM絮凝沉淀出水,镍即可达标,如果含镍废水中混有前处理废水,那么需要在加碱之后的出水加入少量重金属捕集剂重金属捕集剂进行螯合反应,重金属捕集剂重金属捕集剂可以把镍离子从低浓度处理至达标。 对于化学镀镍废水,由于废水中存在大量的络合剂,络合剂与镍离子形成络合小分子溶解于废水中,因此直接加碱不能沉淀,通过加入锌镍合金处理剂进行反应,可以破坏络合健的结构,通过螯合反应与镍离子结合,再通过混凝絮凝沉淀,把镍离子去除。 4.根据含镍电镀废水处理方案,设计相应的含镍废水处理工艺。对于电镀镍废水,采用两步法处理比较划算,即先用氢氧化钠进行沉淀一次以后,再加入 重金属捕集剂重金属捕集剂螯合沉淀。 5.对于化学镀镍废水,可以通过一步法直接加锌镍合金处理剂进行螯合沉淀,把镍离子去除。 l 注意事项 l 电镀镍废水与化学镀镍废水,镍的种类不一样,处理方法也不同 l 注意在破坏络合剂时,有时也可以采用氧化破络的办法

三种常见重金属的处理方法的比较

三种常见的处理方法的比较 一、石灰中和法 1.1基本原理 石灰中和反应法是在含重金属离子废水中投加消石灰C a( O H ) : , 使它和水中的重金属离子反应生成离子溶度积很小的重金属氢氧化物。通过投药量控制水中P H 值在一定范围内, 使水中重金属氢氧化物的离子浓度积大于其离子溶度积而析出重金属氢氧化物沉淀, 达到去除重金属离子, 净化废水的目的。 将废水收集到废水均化调节池,通过耐腐蚀自吸泵将混合后的废水送至一次中和槽,并且在管路上投加硫酸亚铁溶液作为砷的共沉剂(添加量为Fe/As=10),同时投加石灰乳进行充分搅拌反应,搅拌反应时间为30 min,石灰乳投加量由pH 计自动控制,使一次中和槽出口溶液pH值为7.0;为了使二价铁氧化成三价铁,产生絮凝作用,在一次中和槽后设置氧化槽,进行曝气氧化,经氧化后的废水自流至二次中和槽,再投加石灰乳,石灰乳投加量由pH计自动控制,使二次中和槽出口溶pH值为9~11;在二次中和槽废水出口处投加3号凝聚剂(投加浓度为10 mg/L),处理废水自流至浓密机,进行絮凝、沉淀;上清液自流至澄清池,传统的石灰中和处理重金属废水流程如下: 石灰一段中和及氢氧化钠二段中和时,各种重金属去除率随pH不同而沉淀效果不同,不同的金属的溶度积随PH不同而不同。同一PH所以对重金属的沉淀效果不一样,而废水中的重金属通常不只一种,根据重金属的含量在进水时把配合调到某金属在较低ph溶度积最高时对应的PH。加石灰乳进行中和反应,沉淀废水中的大部分金属。上清液进入下一个调节池,进入调节PH ,进入二次中和反应池,除去剩余的重金属离子。 1.2 石灰中和沉淀的优缺点 采用石灰石作为中和剂有很强的适应性,还具有废水处理工艺流程短、设备简单石灰就地可取,价格低廉,废水处理费用很低,渣含水量较低并易于脱水等优点,但是,石灰中和处理废水后,生成的重金属氢氧化物———矾花,比重小,在强搅拌或输送时又易碎成小颗粒,所以它的沉降速度慢。往往会在沉降分离过程中随水流外溢,又使处理后的废水浊度升高,含重金属离子仍然超标。要求废水不含络合剂如C N 一、N H 。等, 否则水中的重金属离子就会和络合剂发生络合反应, 生成以重金属离子为中心离子以络合剂为配位体的复杂而又稳定的络离子, 使废水处理变得复杂和困难。已沉降的矾花中和渣泥的含水率极高(达99%以上),其过滤脱水性能又很差,加上组成复杂、含重金属品位又低,这给综合回收利用与处置带来了困难,甚至造成二次污染。此外,渣量大,不利于有价金属的回收,也易造成二次污染II。用石灰水处理的重金属废水。由于不同重金属与OH的结合在同一PH下不同,同一金属在不同PH下的溶度积不同。所以,用传统的石灰法处理重金属含量较多的复杂的废水,显然不行,首先某些重金属不能达标排放,其次,处理废水中含钙比较多。在冶炼厂,很难循环使用。 二、硫化沉淀法

重金属废水处理设计方案

永兴县太和工业园区 废水集中处理提质改造工程 技 术 方 案 编制单位:长沙华时捷环保科技发展有限公司 二〇一二年十二月

永兴县太和工业园区废水集中处理提质改造工程技术方案 编制人员 项目负责人蒋晓云 方案编制人 熊涛黄果赵伟鹏彭铁钢 方案审核人 唐浪 钟亚

目录 第一章项目的背景和必要性 (1) 1.1基本情况 (1) 1.2项目建设的背景 (1) 1.3项目建设的必要性 (4) 1.4与规划的相容性 (6) 第二章项目建设内容 (8) 2.1废水处理站工程规模的确定 (8) 2.2污水收集管网工程规模的确定 (14) 2.3处理工艺技术方案 (18) 第三章运营管理 .................................................................................................. - 42 -3.1污水处理的运营管理 (42) 3.2管理制度 (43) 4.1投资概算 (49) 4.2资金筹措与使用计划 (50) 4.3运行成本分析 (54) 第五章项目效益分析 .......................................................................................... - 56 -5.1环境效益分析. (56) 5.2工程的可行性 (56) 第六章项目的组织实施 ...................................................................................... - 58 -6.1进度安排.. (58) 6.2保障措施 (58) 第七章结论与建议 .............................................................................................. - 60 -7.1结论.. (60)

重金属废水处理方法

1.3 重金属废水处理方法 现代水处理技术,按原理可分为化学处理法,物理处理法和生物化学处理法3大类[6]。生物法处理无机重金属离子废水的技术正在积极的研究和试用中。 化学法是利用化学反应的作用,分离回收污水中处于各种形态的污染物质(包括悬浮的、溶解的、胶体的等)。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原等。 ⑴中和沉淀法:投加碱中和剂,使废水中重金属离子形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除的方法。碱石灰(CaO)等石灰类中和剂,价格低廉,可去除汞以外的重金属离子,工艺简单,处理成本低[7]。但沉渣量大,含水率高,易二次污染,有些重金属废水处理后难以达到排放标准。 ⑵硫化物沉淀法:硫化物沉淀法的沉淀机理是:废水中的重金属离子与S2-结合生成溶解度很小的盐。操作中应该注意以下几个方面:①硫化物沉淀一般比较细小,易形成胶体,为便于分离应加入高分子絮凝剂协助沉淀沉降;②硫化物沉淀中沉淀剂会在水中部分残留,残留沉淀剂也是一种污染物,会产生恶臭等,而且遇到酸性环境产生有害气体,将会形成二次污染[8]。 ⑶铁氧体沉淀法:FeSO4可使各种重金属离子形成铁氧体晶体而沉淀析出。经典铁氧体法能一次脱除多种重金属离子,设备简单,操作方便[9]。但不能单独回收重金属。铁氧体法工艺流程技术关键在于:①Fe3+:Fe2+ =2:1,因此,Fe2+的加入量,应是废水中除铁以外各种重金属离子当量数的2倍或2倍以上;②NaOH或其碱的投入量应等于废水中所含酸根的0.9~1.2倍浓度;③碱化后应立即通蒸汽加热,加热至60~70℃或更高温度;④在一定温度下,通入空气氧化并进行搅拌,待氧化完成后再分离出铁氧体。 铁氧体法处理含重金属离子的废水,能一次脱除废水中的多种金属离子,对脱除Cu, Zn,Cd,Hg,Cr等离子均有很好的效果。 物理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮固体状态的污染物质。主要方法有离子交换法,沉淀法,上浮法,气浮法,过滤法和反渗透法等。 ⑴离子交换法:离子交换法是重金属离子与离子交换树脂发生离子交换的过程。螯合树脂具有螯合基团,对特定重金属离子具有选择性。腐植酸树脂是由腐植酸和交联剂交联而成的高分子材料,具有阳离子交换和络合能力。这两类树脂实质上开拓了阴阳离子树脂的应用范围。

重金属废水处理原理及控制条件

重金属废水反应原理及控制条件 1.含铬废水 前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水,主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。 电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种,其中以Cr6+的毒性最大。含铬废水的处理方法较多,常用的有化学法、电解法、离子交换法等。 电镀废水中的六价铬主要以CrO 42-和Cr 2 O 7 2-两种形式存在,在酸性条件下,六价铬主 要以Cr 2O 7 2-形式存在,碱性条件下则以CrO 4 2-形式存在。六价铬的还原在酸性条件下反应较 快,一般要求pH<4,通常控制pH2.5~3。常用的还原剂有:焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚

硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr(OH) 3 沉淀的最佳pH为7~9,所以铬还原以后的废水应进行中和。 (1)亚硫酸盐还原法 目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂,有时也用焦磷酸钠,六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应: 4H 2CrO 4 +6NaHSO 3 +3H 2 SO 4 ==2Cr 2 (SO 4 ) 3 +3Na 2 SO 4 +10H 2 O 2H 2CrO 4 +3Na 2 SO 3 +3H 2 SO 4 ==Cr 2 (SO 4 ) 3 +3Na 2 SO 4 +5H 2 O 还原后用NaOH中和至pH=7~8,使Cr3+生成Cr(OH) 3 沉淀。 采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下: ①废水中六价铬浓度一般控制在100~1000mg/L; ②废水pH为2.5~3 ③还原剂的理论用量为(重量比):亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1 焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1 亚硫酸钠∶六价铬=4∶1 投料比不应过大,否则既浪费药剂,也可能生成 [Cr 2(OH) 2 SO 3 ]2-而沉淀不下来; ORP= 250~300mv ④还原反应时间约为30min; ⑤氢氧化铬沉淀pH控制在7~8,沉淀剂可用石灰、碳酸钠或氢氧化钠,可根据实际情况选用。 2.含氰废水 含氰废水来源于氰化镀铜、碱性氰化物镀金、中性和酸性镀金、氰化物镀银、氰化镀铜锡合金、仿金电镀等含氰电镀工序,废水中主要污染物为氰化物、重金属离子(以络合态存在)等。 氰化镀铜,氰化镀铜作为暂缓淘汰镀铜方式,主要组分,氰化亚铜,氰化钠,Cu(CN) 2- 以络离子形式存在,铜离子被氧化,氰化物也被氧化,而Fe(CN) 6 4- 被氧化后仍然以络离 子存在,所以氰离子并不能解离氧化,增加了破氰难度。 氰化物镀锌,在镀锌工艺中占比不高。采用碱性氯化法,分两阶段破氰,第一阶段为不完全氧化将氰氧化成氰酸盐: CN?+OCl?+H 2 O==CNCl+2OH??

重金属废水处理方案环保型重金属去除剂模板

重金属废水处理方案环保型重金属去 除剂

一、重金属废水来源 重金属废水主要来自矿山、冶炼、电解、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业排出的废水。废水中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而异。由于重金属不能分解破坏, 而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。 二、重金属污染危害 重金属污染与其它有机化合物的污染不同。不少有机化合物能够经过自然界本身物理的、化学的或生物的净化, 使有害性降低或解除。而重金属具有富集性, 很难在环境中降解。当前中国由于在重金属的开采、冶炼、加工过程中, 造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。如随废重金属水银水排出的重金属, 即使浓度小, 也可在藻类和底泥中积累, 被鱼和贝类体表吸附, 产生食物链浓缩, 从而造成公害。水体中金属有利或有害不但取决于金属的种类、理化性质, 而且还取决于金属的浓度及存在的价态和形态, 即使有益的金属元素浓度超过某一数值也会有剧烈的毒性, 使动植物中毒, 甚至死亡。金属有机化合物(如有机汞、有机铅、有机砷、有机锡等)比相应的金属无机化合物毒性要强得多; 可溶态的金属又比颗粒态金属的毒性要大; 六价铬比三价铬毒性要大等等。 重金属在人体内能和蛋白质及各种酶发生强烈的相互作用, 使它们失去活性, 也可能在人体的某些器官中富集, 如果超过人体所能耐受的限度, 会造成人体急性中毒、亚急性中毒、慢性中毒等, 对

人体会造成很大的危害, 例如, 日本发生的水俣病(汞污染)和骨痛病(镉污染, 等公害病, 都是由重金属污染引起的。 重金属在大气、水体、土壤、生物体中广泛分布, 而底泥往往是重金属的储存库和最后的归宿。当环境变化时, 底泥中的重金属形态将发生转化并释放造成污染。重金属不能被生物降解, 但具有生物累积性, 能够直接威胁高等生物包括人类, 有关专家指出, 重金属对土壤的污染具有不可逆转性, 已受污染土壤没有治理价值, 只能调整种植品种来加以回避。 三、重金属当前处理方法与原则 重金属废水处理原则是: 首先, 最根本的是改革生产工艺。不用或少用毒性大的重金属; 其次是采用合理的工艺流程、科学的管理和操作, 减少重金属用量和随废水流失量, 尽量减少外排废水量。重金属废水应当在产生地点就地处理, 不同其它废水混合, 以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排入城市下水道, 以免扩大重金属污染。对重金属废水的处理, 一般可分为两类; 一是使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的金属化合物或元素, 经沉淀和上浮从废水中去除。可应用方法如中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、电解沉淀( 或上浮) 法、隔膜电解法等; 二是将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离, 可应用方法有反渗透法、电渗析法、蒸发法和离子交换法等。这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。

工业废水中金属离子的去除方法

1化学沉淀 化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法,包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应,使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单,是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点: (1)中和沉淀后,废水中若pH值高,需要中和处理后才可排放; (2)废水中常常有多种重金属共存,当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时,pH值偏高,可能有再溶解倾向,因此要严格控制pH值,实行分段沉淀; (3)废水中有些阴离子如:卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物,因此要在中和之前需经过预处理; (4)有些颗粒小,不易沉淀,则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。 与中和沉淀法相比,硫化物沉淀法的优点是:重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低,反应时最佳pH值在7—9之间,处理后的废水不用中和。硫化物沉淀法的缺点是:硫化物沉淀物颗粒小,易形成胶体;硫化物沉淀剂本身在水中残留,遇酸生成硫化氢气体,产生二次污染。为了防止二次污染问题,英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法,即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解,这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来,同时能够有效地避免硫化氢的生成和硫化物离子残留的问题。 2氧化还原处理 化学还原法 电镀废水中的Cr主要以Cr6+离子形态存在,因此向废水中投加还原剂将Cr6+还原成微毒的Cr3+后,投加石灰或NaOH产生Cr(OH)3沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一,在我国有着广泛的应用,其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同,可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。 应用化学还原法处理含Cr废水,碱化时一般用石灰,但废渣多;用NaOH 或Na2CO3,则污泥少,但药剂费用高,处理成本大,这是化学还原法的缺点。 铁氧体法 铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr废水中加入过量的FeSO4,使Cr6+还原成Cr3+,Fe2+氧化成Fe3+,调节pH值至8左右,

重金属工业废水处理技术探析 王振超

重金属工业废水处理技术探析王振超 发表时间:2018-12-24T16:17:39.990Z 来源:《防护工程》2018年第27期作者:王振超[导读] 随着重金属工业的不断发展,其产生的工业废水量也在日渐上升,主要有以下一些废水来源。深圳市铁汉生态环境股份有限公司深圳市 518000 摘要:重金属工业废水属于较强复杂性的混合体系,因为涉及到多种重金属离子,所以在重金属工业废水处理技术比较多的情况下,要了解各种技术的优缺点,再从废水实际特点出发,结合经济与技术条件的实际情况,探索出理想的重金属工业废水处理技术,缓解重金属工业废水问题。 关键词:工业发展;重金属;废水处理 1 重金属工业废水的基本现状 随着重金属工业的不断发展,其产生的工业废水量也在日渐上升,主要有以下一些废水来源:(1)矿山和选矿厂尾矿的排水;(2)有色金属加工厂和钢铁厂的酸洗水;(3)电镀厂镀件洗涤水;(4)废石场淋浸水。这是因为重金属在人体内,可以与蛋白质和各种酶产生非常强烈的作用,致使蛋白质及酶失去活性,若重金属在人体的某个器官中富集,一旦超过了该器官所可以耐受的限度,就会引起慢性、急性或者亚急性等程度的中毒现象。近年来我国重金属工业废水引起的污染事故逐渐增加。 2 重金属工业废水处理技术的探索分析 要对重金属工业废水进行有效处理,降低其对自然环境与人类造成的危害性,可对以下一些处理技术进行深入的认识和分析。 2.1 化学处理技术 使用化学方法对重金属工业废水进行处理,可分为化学沉淀法、电解法以及氧化还原法。首先,在化学沉淀法方面,在实际处理工作中,可在废水中加入可溶性化学药剂,使其与废水中处于离子状态的无机污染物相接触,进而发生化学反应,形成不溶于水或者难以溶于水的其他化合物。化合物可以在水中沉淀,最终可以让工业废水得到很好的净化。这一方法适用于汞、锌、铅和铬等重金属离子的净化处理。其次,在电解法方面,主要是通过电解槽中所发生的电化学反应,对重金属工业废水中的污染物进行处理。废水中含有的可溶解性污染物能够在电解中的氧化还原反应作用下,析出沉淀物或者溢出气体,进而达到净化废水的目的。这一方法主要适用于氰和铬等重金属离子废水的净化处理。 2.2 物理化学处理技术 在废水处理中的物理化学处理技术同样涵括三种基本方法,具体如下:第一种是物理/化学吸附法。吸附材料通常为蓬松结构,其比表面积比较高,又或者某些吸附材料具有比较特殊的功能基团,可以对废水中的重金属离子产生物理吸附作用或者化学吸附作用。在这方面的吸附剂常见的有活性炭、累托石、沸石以及硅藻土等。而活性炭是最早被运用和最常见的一种吸附剂,能够对多种重金属离子都产生吸附作用,具有较大的吸附容量,只是其造价比较贵,使用寿命短,操作费用也比较高。第二种为离子交换法,主要是通过离子交换剂中的离子与重金属工业废水中的离子产生交换反应,从而去除废水里的有害离子。这种方法可以实现贵重金属离子的回收,一般适用于有机废水与放射性废水等方面的处理工作。第三种则为膜分离法,主要是采用特殊的半透膜,借助外界推动力使得溶液中渗透出一种溶质与溶剂,从而分离水中的重金属离子。而膜截留组分粒径大小以及膜性能都存在差异性,所以膜分离法也可以分为微滤、纳滤、超滤、电渗析以及反渗透等分离法。这种方法作为新型的重金属离子分离技术,其优点显著,比如分离效率高、操作比较简单便利、没有二次污染、能耗比较低,同时其分离产物容易被回收、自动化程度也比较高,只是膜污染物和膜恶劣等方面的问题导致这一技术很难进一步发展,需针对这一领域展开深入的研究。 2.3 生物处理技术 在废水处理中的生物处理技术,也被称为生物吸附法,即是充分利用生物体自身的化学结构和成分特性,使其吸附废水中的重金属离子,然后采用固液相互分离的方法除去废水中的重金属离子。重金属工业废水中采用生物吸附法是近些年得到推广应用的新兴水处理方法,不但具有丰富的原料来源,还具有成本低廉和无二次污染等方面的优点,使其发展前景一片光明。 3 重金属工业废水处理后的再回收利用 3.1 废水再回收利用的意义 对重金属工业废水进行科学处理后,其污染物浓度控制指标在达到排放要求后可以排出,只是其中蕴含的大量重金属污染物依旧被排放至受纳水体,无法使废水危害问题得到根本性的解决,这也就使得工业废水的资源化问题被提上议程并且得到了越来越高的重视。因此,国内的重金属工业废水处理模式以零污染排放为目标日益受到关注。而在当前,要做到重金属工业废水再回收利用,最大限度地实现废水资源化,则可以建立废水净化回用系统,也就是将处理合格的工业废水再予以适当处理,后将其充分利用,既可以缓解水资源日渐紧张的现状,也可以解决工业废水资源化问题。而要构建废水净化回用系统,需要先确定工业废水回用目标,再按照各用水点的相关水质要求来对回用水水质进行确定。 3.2 废水净化回用系统的处理工艺 在重金属工业废水回用处理的工艺流程主要如下:第一,对工厂的排污水管道进行集中截流,使用提水泵将其打进储水池,再通过污水泵将废水打进涡流反应器。第二,通过石灰浆泵把石灰浆池中的灰浆打进涡流反应器,同时采用加药泵把高分子凝聚剂溶液打入到漩涡反应器中,使其在反应器中发生化学反应。第三,化学反应后的液体溢流,流至澄清池、单阀滤池以及清水池。第四,液体在清水池沉淀后,可溢流至循环水塔的进水沟中,将其作为循环水的补充水,最后实现重金属工业废水的再回收利用。 4 结语 综上所述,各种废水处理技术和废水净化回用系统的开发与应用均对重金属工业企业来说具有重要的价值。对重金属工业废水进行妥善处理,能够使其符合排放标准降低危险性,而废水净化回用系统则站在废水资源化再次利用的角度发挥着非常重要的作用。参考文献: [1]白雁斌,王天娇,赵晓玉.重金属废水处理技术研究进展[J].污染防治技术,2013(3):36-40.

含重金属废水处理技术介绍

含重金属废水处理技术介绍-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

含重金属废水处理技术介绍 一、废水情况简介 1.1 含重金属废水处理难点 重金属种类多,一些重金属需要特殊的处理方法 含重金属废水一般可生化性不高,污泥需要特别处理 国内当前的一些处理方法(加碱沉淀法)运行成本高,企业负担重 1.2含重金属废水处理方法 含重金属离子废水的处理方法主要有:氧化还原法、 离子交换法、 电解法、 反渗透法、气浮法、化学沉淀法等。这些处理方法在净化效率及经济效益方面都存在一些问题,而吸附法的研发可以很好的解决效率和经济效益问题,值得重视。 二、我们的工艺 2.1 工艺流程 调节池 微电解反应器 混合沉淀综合池 含重金属废水 污泥处理 固化处理 重金属回收

2.2工艺说明 ?通过微电解反应器对水中Cr6+有很好的去除效果,在混合沉淀综合池投加石灰乳或氢氧化钠,进行沉淀,沉淀物送入干化机 ?煤质改良活性炭是一种专门吸附悬浮态重金属物质的活性炭,保证出水达标,吸附饱和的煤质改良活性炭通过廉价的再生过程,可以重复使用 ?沉淀物通过板框压滤机干化后,再经过集中的处理回收重金属。处理后污泥达到《国家危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001)中规定的危险废物进入填埋区的标准后,进行无害化填埋,或采用水泥作为固化基材进行稳定化 ?吸附饱和的煤质改良活性炭的再生处理过程中通过浸出回收重金属、热解等过程将煤质改良活性炭再生,循环利用 ?根据不同的水质可进行优化设计,在水中六价铬含量符合国家排放标准的情况下,工艺中可不需要微电解反应器 2.3 煤质活性炭介绍 煤质类吸附剂主要指泥炭、褐煤等,资源丰富的低品质煤质类矿物。经过适当处理如炭化、活化等能改善煤质类吸附剂的吸附性能。泥炭和褐煤是一种天然腐殖酸类物质,它们与活性炭等吸附剂相似,具有微孔结构和较大的比表面积,有优异的吸附性能。专家研究表明,它们可用于金属离子的吸附。褐煤和

常见工业废水处理技术介绍

常见工业废水处理技术介绍 在电子、塑胶、电镀、五金、印刷、食品、印染等行业,从废水的排放量和对环境污染的危害程度来看,电镀、线路板、表面处理等以无机类污染物为主的废水和食品、印染、印刷及生活污水等以有机类污染物为主的废水是处理的重点。本文主要介绍几种比较典型的工业废水的处理技术。 一、表面处理废水 1.磨光、抛光废水 在对零件进行磨光与抛光过程中,由于磨料及抛光剂等存在,废水中主要污染物为COD、BOD、SS。 一般可参考以下处理工艺流程进行处理: 废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2.除油脱脂废水 常见的脱脂工艺有:有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外,其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂,废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。 一般可以参考以下处理工艺进行处理: 废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放

该类废水一般含有乳化油,在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂,将乳化油破除,有利于用气浮设备去除。当废水中COD浓度高时,可先采用厌氧生化处理,如不高,则可只采用好氧生化处理。 3.酸洗磷化废水 酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生,废水pH一般为2-3,还有高浓度的Fe2+,SS浓度也高。 可参考以下处理工艺进行处理: 废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放 磷化废水又叫皮膜废水,指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理,表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜,作为喷涂底层,防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为:pH、SS、PO43-、COD、Zn2+等。 可参考以下处理工艺进行处理: 废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放 4.铝的阳极氧化废水所含污染物主要为pH、COD、PO43-、SS等,因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。 二、电镀废水 电镀生产工艺有很多种,由于电镀工艺不同,所产生的废水也各不相同,一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水,氰

重金属工业废水处理技术探析 顾宇中

重金属工业废水处理技术探析顾宇中 发表时间:2018-12-18T10:54:29.927Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第26期作者:顾宇中 [导读] 重金属工业废水属于较强复杂性的混合体系,因为涉及到多种重金属离子。 爱环吴世(苏州)环保股份有限公司江苏苏州 215011 摘要:现阶段,随着社会的发展,现代化建设水平也有了很大的提高。在重金属工业不断发展的背后,工业废水问题日益严重,对生态环境及人类身体健康造成了很大的负面影响。因此,应该积极探索更佳的重金属工业废水处理技术方法,探讨工业废水处理后的资源化路径,以期妥善处理工业废水,促进重金属工业的更好发展。使得工业废水可以进行资源化利用,同时也兼顾生态环境与人类身体健康的保护。 关键词:重金属;工业废水;处理技术;探析 引言 重金属工业废水属于较强复杂性的混合体系,因为涉及到多种重金属离子,所以在重金属工业废水处理技术比较多的情况下,要了解各种技术的优缺点,再从废水实际特点出发,结合经济与技术条件的实际情况,探索出理想的重金属工业废水处理技术,缓解重金属工业废水问题。 1重金属工业废水的基本现状 随着重金属工业的不断发展,其产生的工业废水量也在日渐上升,主要有以下一些废水来源:(1)矿山和选矿厂尾矿的排水;(2)有色金属加工厂和钢铁厂的酸洗水;(3)电镀厂镀件洗涤水;(4)废石场淋浸水;(5)其他工业废水,比如农药业、医药业、油漆业、颜料业以及电解行业带来的工业废水等。重金属是一种极具潜在危害的重大污染物,无法被微生物分解,当重金属在人的体内富集或者与其他物质反应形成更强毒性的化合物,就会对人的身体造成极大的健康威胁。这是因为重金属在人体内,可以与蛋白质和各种酶产生非常强烈的作用,致使蛋白质及酶失去活性,若重金属在人体的某个器官中富集,一旦超过了该器官所可以耐受的限度,就会引起慢性、急性或者亚急性等程度的中毒现象。近年来我国重金属工业废水引起的污染事故逐渐增加,比如江苏省某工厂电镀酸洗废水每年超过4.7万t,导致附近水库和河湖的鱼产量降低了约13万斤;韶关某冶炼厂的含镉工业废水排放超标,使得北江韶关段遭遇比较严重的镉污染问题等。由此可见,重金属工业废水排放问题没有妥善解决,而致使污染事件不断发生,使得重金属工业废水处理成为当前社会各界都重视并希冀解决的重大问题。 2重金属工业废水处理技术的探索分析 要对重金属工业废水进行有效处理,降低其对自然环境与人类造成的危害性,可对以下一些处理技术进行深入的认识和分析。 2.1化学处理技术 使用化学方法对重金属工业废水进行处理,可分为化学沉淀法、电解法以及氧化还原法。首先,在化学沉淀法方面,在实际处理工作中,可在废水中加入可溶性化学药剂,使其与废水中处于离子状态的无机污染物相接触,进而发生化学反应,形成不溶于水或者难以溶于水的其他化合物。化合物可以在水中沉淀,最终可以让工业废水得到很好的净化。这一方法适用于汞、锌、铅和铬等重金属离子的净化处理。其次,在电解法方面,主要是通过电解槽中所发生的电化学反应,对重金属工业废水中的污染物进行处理。废水中含有的可溶解性污染物能够在电解中的氧化还原反应作用下,析出沉淀物或者溢出气体,进而达到净化废水的目的。这一方法主要适用于氰和铬等重金属离子废水的净化处理。最后,在化学还原法方面,若废水中的重金属离子处于高价态,具有较大的毒性,则可以运用这一方法对其进行还原至低价态,将其分离后除去。 2.2物理化学处理技术 在废水处理中的物理化学处理技术同样涵括三种基本方法,具体如下:第一种是物理/化学吸附法。吸附材料通常为蓬松结构,其比表面积比较高,又或者某些吸附材料具有比较特殊的功能基团,可以对废水中的重金属离子产生物理吸附作用或者化学吸附作用。在这方面的吸附剂常见的有活性炭、累托石、沸石以及硅藻土等。而活性炭是最早被运用和最常见的一种吸附剂,能够对多种重金属离子都产生吸附作用,具有较大的吸附容量,只是其造价比较贵,使用寿命短,操作费用也比较高。第二种为离子交换法,主要是通过离子交换剂中的离子与重金属工业废水中的离子产生交换反应,从而去除废水里的有害离子。这种方法可以实现贵重金属离子的回收,一般适用于有机废水与放射性废水等方面的处理工作。第三种则为膜分离法,主要是采用特殊的半透膜,借助外界推动力使得溶液中渗透出一种溶质与溶剂,从而分离水中的重金属离子。而膜截留组分粒径大小以及膜性能都存在差异性,所以膜分离法也可以分为微滤、纳滤、超滤、电渗析以及反渗透等分离法。这种方法作为新型的重金属离子分离技术,其优点显著,比如分离效率高、操作比较简单便利、没有二次污染、能耗比较低,同时其分离产物容易被回收、自动化程度也比较高,只是膜污染物和膜恶劣等方面的问题导致这一技术很难进一步发展,需针对这一领域展开深入的研究。 2.3生物处理技术 在废水处理中的生物处理技术,也被称为生物吸附法,即是充分利用生物体自身的化学结构和成分特性,使其吸附废水中的重金属离子,然后采用固液相互分离的方法除去废水中的重金属离子。重金属工业废水中采用生物吸附法是近些年得到推广应用的新兴水处理方法,不但具有丰富的原料来源,还具有成本低廉和无二次污染等方面的优点,使其发展前景一片光明。 3重金属工业废水处理后的再回收利用 3.1废水再回收利用的意义 对重金属工业废水进行科学处理后,其污染物浓度控制指标在达到排放要求后可以排出,只是其中蕴含的大量重金属污染物依旧被排放至受纳水体,无法使废水危害问题得到根本性的解决,这也就使得工业废水的资源化问题被提上议程并且得到了越来越高的重视。因此,国内的重金属工业废水处理模式以零污染排放为目标日益受到关注。而在当前,要做到重金属工业废水再回收利用,最大限度地实现废水资源化,则可以建立废水净化回用系统,也就是将处理合格的工业废水再予以适当处理,后将其充分利用,既可以缓解水资源日渐紧张的现状,也可以解决工业废水资源化问题。而要构建废水净化回用系统,需要先确定工业废水回用目标,再按照各用水点的相关水质要

含重金属废水处理技术介绍

含重金属废水处理技术介绍 一、废水情况简介 含重金属废水处理难点 重金属种类多,一些重金属需要特殊的处理方法 含重金属废水一般可生化性不高,污泥需要特别处理 国内当前的一些处理方法(加碱沉淀法)运行成本高,企业负担重 含重金属废水处理方法 含重金属离子废水的处理方法主要有:氧化还原法、 离子交换法、 电解法、 反渗透法、气浮法、化学沉淀法等。这些处理方法在净化效率及经济效益方面都存在一些问题,而吸附法的研发可以很好的解决效率和经济效益问题,值得重视。 二、我们的工艺 工艺流程 调节池 微电解反应器 混合沉淀综合池 含重金属废水 污泥处理 固化处理 重金属回收

工艺说明 通过微电解反应器对水中Cr 6+有很好的去除效果,在混合沉淀综合池投加石灰乳或氢氧化钠,进行沉淀,沉淀物送入干化机 煤质改良活性炭是一种专门吸附悬浮态重金属物质的活性炭,保证出水达标,吸附饱和的煤质改良活性炭通过廉价的再生过程,可以重复使用 沉淀物通过板框压滤机干化后,再经过集中的处理回收重金属。处理后污泥达到《国家危险废物填埋污染控制标准》(GB18598-2001)中规定的危险废物进入填埋区的标准后,进行无害化填埋,或采用水泥作为固化基材进行稳定化 吸附饱和的煤质改良活性炭的再生处理过程中通过浸出回收重金属、热解等过程将煤质改良活性炭再生,循环利用 根据不同的水质可进行优化设计,在水中六价铬含量符合国家排放标准的情况下,工艺中可不需要微电解反应器 煤质活性炭介绍 煤质类吸附剂主要指泥炭、 褐煤等,资源丰富的低品质煤质类矿物。经过适当处理如炭化、 活化等能改善煤质类吸附剂的吸附性能。泥炭和褐煤是一种天然腐殖酸类物质,它们与活性炭等吸附剂相似,具有微孔结构和较大的比表面积,有优异的吸附性能。专家研究表明,它们可用于金属离子的吸附。褐煤和泥炭含有羟基、 羧基等活性基团,其吸附性能与这些活性基团有关,金属离子在其表面既有物理吸附,又有化学吸附。天然泥炭不需要任何预处理就能用于吸附去除水中的重金属离子。但其机械强度较低,对水的亲合力强,化学稳定性较低, 达标排放或循环使用 煤质改良活性炭吸附器 活性炭再生 重金属提取回收

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