Ⅰ 如何去除富營養化水體中的鎘、鉛、汞、鉈、銀、鈷、鍶等重金屬元素,請各位大神給予詳細解釋。謝謝
背景:太湖水污染問題,多年前已經出現,國家歷經十多年,投資上百億治理,結果一期工程完工後,僅幾個月,無錫自來水遭到藍藻爆發導致的嚴重污染,舉國震動;有關專家解釋:上百億元投資,解決的僅僅是所謂COD問題,解決的並不是磷、氮等元素過多,水體富營養化問題!聽起來,感覺有點像張儀原本答應送給楚國的僅僅是自己的屬地,並不是秦國的城池。最近,有關專家在人民網上尚且斷言:太湖的富營養化水污染問題,不可能在短時間里得到解決。宣揚解決問題的難度如何巨大。
事實果真如此嗎?!
變廢為寶,化害為利,治理太湖水污染之我的另類思考
太湖水污染,國家已經投資上百億,未見明顯效果!計劃再投上千億,能否見效?日本專家認為,要見效果,至少需要兩千多億人民幣!而其效果,不過是將太湖水質恢復到八十年代中期的水平。可見,傳統思維在解決太湖水污染問題上,已經陷入嚴重的誤區,需要換個角度思考。
眾所周知,太湖藍藻爆發的直接原因是「水體富營養化」。這正是古人所謂的「肥水」。古人雲:「肥水不流外人田」。可見,肥水在古人眼裡是重要的資源。
在池塘養漁人都知道,為了養好魚,往往要有意給池塘水中施肥,當池塘水體富營養化之後,漁人現在普遍採用的辦法是,給水體人工增氧!可見,這個辦法是可以大幅度提高魚類放養密度、轉化營養物質,並且在經濟上十分合算的方法。只要採用了人工增氧的辦法,養魚池塘中的水,即使「富營養化」程度遠高於太湖,也並沒有聽說池塘中藍藻爆發的事件發生。
所謂太湖,其實相當於一個面積碩大的池塘,如果按照經營小池塘的基本思路經營太湖,太湖之藍藻爆發的問題不是可以輕松化解,化害為利了嗎?
當然,即使如此,對太湖流域排污的問題還是要抓,但是,農業施肥導致的面源污染可以基本不管,生活污水排放也可以基本放開,從源頭治理水污染的重點可以主要放在有毒化學物質和重金屬排放上,否則,魚類生產的再多,無人敢食,只能爛在湖中,形成污染。
以上,為本人治理太湖水污染的一點粗淺見解。具體實施方案,本人雖有考慮,但目前尚不很成熟,希望在這個大方向上,進一步吸取大家的意見,最終形成一套切實可行的完整方案。
Ⅱ 電解重金屬廢水的重金屬怎麼回收
多孔材料吸附廢水中的重金屬離子研究 多孔材料是一種由相互貫通或封閉的孔洞構成網路結構的材料,其比表面積大,有利於重金屬離子的吸附。傳統的孔材料主要有活性炭、硅藻土、沸石、海泡石、膨潤土、介孔材料等。王澤紅等以天然沸石為原料,採用酸、鹼、鹽改性後用來處理廢水中的鉛和銅離子,實驗結果表明,通過鹼改性的沸石對鉛和銅的去除能力大為改善,對初始質量濃度100 mg/L的銅和鉛溶液,其去除率可達99%以上,可以達標排放。謝治民等用FeCl3改性海泡石處理廢水中的銻,實驗結果表明:鐵改性海泡石結構發生了變化,增強了其吸附性能;海泡石對pH有緩沖作用,增加其使用范圍;用0.1 mol/L NaOH再生後,使用6次,吸附量可達12.5 mg/g。Pingxiao Wu等通過改性制備了羥基鐵柱撐膨潤土,並研究了其對鎘的吸附,吸附量可達25.7 mg/g。但這些傳統的吸附材料普遍吸附容量較低,需要修飾或者改性。近些年來,研究人員通過化學組裝,人工合成了金屬-有機骨架材料,這類材料具有各種微納尺度的骨架型規整孔道結構、超大比表面積、空隙率以及小的固體密度。Fei Ke等採用巰基對三維金屬-有機骨架結構進行改性用於分離水中的Hg2+。實驗表明,改性的金屬-有機骨架化合物不僅顯示很強的吸附親和力(Kd=4.73×105 mL/g)和很高的吸附Hg2+容量(最大吸附量可達714.29 mg/g),而且吸附平衡時間短。金屬-有機骨架材料因其具有高比表面積和高孔隙率,吸附容量大,是重金屬廢水處理材料發展的一個方向。
沉澱法
氫氧化物沉澱法
往重金屬廢水中加入鹼性溶液,利用OH-與重金屬離子反應生成難溶的金屬氫氧化物沉澱,通過過濾予以分離。氫氧化物沉澱法包括分步沉澱法和一次沉澱法兩種。分步沉澱法是分段加入石灰乳,利用不同的金屬氫氧化物在不同的pH值下沉澱析出的特性,依次回收各種金屬氫氧化物。一次沉澱法則是一次性投加石灰乳,使溶液達到額定的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。
硫化物沉澱法
將重金屬廢水pH值調節為一定鹼性後,再通過向重金屬廢水中投加硫化鈉或硫化鉀等硫化物,或者直接通入硫化氫氣體,使重金屬離子同硫離子反應生成難溶的金屬硫化物沉澱,然後被過濾分離。由於金屬硫化物的溶度積比相應的金屬氫氧化物的溶度積小得多,因此,硫化物沉澱法比氫氧化物沉澱法具有更多的優點,比如沉渣量少,容易脫水,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,比方說硫化物結晶比較細小,難以沉降,因而應用也不是很廣。
還原-沉澱法
這種方法的原理是,用還原劑將重金屬廢水中的重金屬離子還原為金屬單質或者價態較低的金屬離子,先將金屬過濾收集,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物的形式沉澱收集。銅和汞等的回收可以利用這種方法,該法也常用於含鉻廢水的處理。較常使用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉、鐵粉等。
絮凝浮選沉澱法
通過添加絮凝劑使得重金屬廢水中的小膠體顆粒穩定性變差,聚集形成大顆粒膠體物質,最終通過重力作用沉澱下來。為增大膠體顆粒的尺寸,採用浮選的辦法,用於將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兩個重要的步驟,一是調節pH值,二是加入含鐵或鋁鹽的絮凝劑,以克服離子間靜電排斥導致的穩定作用。
樹脂吸附
環保是樹脂吸附法的一個重要的特點,這種方法能夠分離、純化、回收重金屬,效果顯著。主要是由於樹脂中含有各種活性基團,比較典型的有羥基、羧基、氨基等,能夠與重金屬離子進行螯合,因而這些功能性樹脂材料能有效的吸附重金屬離子。根據活性基團的種類不同,分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。
生物吸附
近些年來,很多研究者將各種生物(如植物、細菌、真菌、藻類以及酵母)經處理加工成生物吸附劑,用於處理含重金屬廢水。生物體具有特定的化學結構以及成分特徵,而生物吸附法的主要原理,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。生物吸附法具有幾個特點:①生物吸附劑可以降解,一般不會發生二次污染;②來源廣泛,容易獲取並且價格便宜;③生物吸附劑容易解析,能夠有效地回收重金屬。
浮選法
往重金屬廢水中通入氣體產生氣泡,廢水中的膠體顆粒會附著在氣泡表面,這些膠體粒子可隨氣泡的上浮從而實現將依附在粒子上的重金屬離子加以分離。該方法具有如下優點:對小粒子的去除效果好,操作省時,費用低廉,在一定條件下,既可消除重金屬污染,又可回收金屬,並且還能避開某些重金屬氫氧化物或碳酸鹽過濾困難的問題。
離子交換法
用離子交換樹脂把廢水中的重金屬離子交換出來,從而除去重金屬離子。不過,離子交換樹脂價格昂貴,其再生費用也比較高,所以,在廢水處理中使用很少。但對於少量有回收價值的有毒金屬來說是個不錯的方法。
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電化學處理技術
電解法
電解法的主要原理,是對重金屬廢水進行電解時,重金屬離子在陰極得到電子被還原,這些重金屬要麼沉澱在電極表面,要麼沉澱到反應槽底部,從而起到降低廢水中重金屬含量的效果。
電沉積
這種方法的原理是,在傳統的化學沉澱方法中,加入電壓,通過改變溶液的電勢,促進重金屬離子更好地沉澱。電沉積在酸性和鹼性廢液中都適用。
Ⅲ 污水中如何去除鎘,銅,鉛
一般可以採用硫化鈉沉澱方法除去。理論上可以除到非常低的水平(滿足達標排放要求)。