海棉鎳在水處理中的應用

⑴ 吸附技術在水處理中的應用

活性炭是最常用的抄
碳質吸襲附劑
，由
無定形碳
和少量
無機物
灰分所組成，活性炭
比表面積
很大，可達900-1700m2/g，因此具有很高的
吸附容量
；同時，活性炭表面有多種
官能團
，具有
物理吸附
、
化學吸附
兩種功能，對原水中極性和非極性有機物均具有良好的吸附能力。
活性炭能夠比較有效的去除水中的
余氯
、有機物、色度、
濁度
、臭味等。

⑵ 臭氧在水處理中的應用

一、概述
目前，在我國瓶裝飲用水市場上，主要有礦泉水和純凈水兩種飲用水。在飲料市場上，各種飲料的主要成分均為水，稱為飲料用水。在此，就礦泉水和純凈水兩種飲用水及飲料用水的消毒殺菌工藝做以概述。
在水質處理過程中，大部分微生物已被去除，但即使是採用微濾、超濾等方法處理水時，水中的細菌物質也不能全被去除。而一般的水質處理方法更不能除盡微生物。為確保產品在保質期內合格，保證消費者的健康，在製造飲料，特別是製造碳酸飲料、礦泉水、純凈水以及包裝後不再進行二次滅菌的果汁飲料時，必須對水進行消毒處理，並要注意貯罐、管道、閥門等衛生狀態，防止對水產生二次污染。
水消毒的目的是殺滅水中的致病菌，並使水中的細菌含量符合規定標准。常用的水消毒方法是氯消毒、紫外消毒和臭氧消毒。
二、消毒原理
氯消毒包括液氯、漂白粉、次氯酸鈉、氯胺。其消毒原理是氯在水中會產生如下反應：
Cl2 + H2O → HCl + HOCl → 2H+ + Cl- + OCl-
反應生成的次氯酸具有很強的穿透力，能迅速穿過微生物的細胞膜，進入微生物體內，破壞微生物體內的系統使之失去的活力而致死。另一方面，次氯酸性質很不穩定，即容易放出新生態氧[O]，新生態氧與銨鹽、硫化氫、氧化亞鐵、亞硝酸鹽以及有機物腐敗後產生的物質相結合，對水中有機物和一些無機物等起氧化作用，從而抑制了依靠這些物質為營養的大部分微生物的生長，因此一般認為次氯酸具有主要的滅菌作用。而反應中生成的次氯酸根殺菌力較弱，不具有次氯酸穿透微生物細胞膜的能力，因此其消毒作用遠低於次氯酸。
紫外線消毒的原理是紫外線的光譜波長在490nm -140nm范圍內具有殺菌能力。微生物受到紫外線照射後，氣體內的核蛋白質會因吸收紫外線光譜能量而變性，引起新陳代謝障礙，從而喪失繁殖能力。當照射劑量增大一定量時，微生物細胞被破壞致死。紫外線對澄清透明的水有一定的穿透力，因此能使水消毒。
臭氧消毒的原理是臭氧在水中發生氧化還原反應，產生氧化能力極強的單原子氧（O）和羥基（OH），瞬間分解水中的有機物質、細菌和微生物。羥基（OH）是強氧化劑、催化劑，可使有機物發生連鎖反應，反應十分迅速。羥基（OH）對各種致病微生物有極強的殺滅作用。單原子氧（O）也具有強氧化能力，對頑強的微生物如病毒、芽孢等有強大的殺傷力。
三、比較
自來水等飲用水在我國目前普遍使用氯劑消毒。而使用氯法有嚴重的二次污染問題存在。1973年起，荷蘭、加拿大、美國等國相繼發現用氯消毒後的自來水中會產生鹵代有機物（氯仿、氯胺等），經動物實驗證明有致癌危險。況且氯消毒易受溫度和PH值影響。余氯還會影響飲用水的口感，特別對於飲料用水，余氯會使碳酸飲料等飲料製品產生氯的臭味，並使飲料中的色素發生氧化，影響產品質量。
採用紫外消毒時，不同的對像菌致死所需的照射能量差異較大，另一方面原水水質對紫外殺菌效果也有影響，紫外線因在水中的穿透能力有限而難以達到理想效果。而且紫外消毒不能像余氯那樣維持消毒效果。
臭氧具有比氯更強的氧化消毒能力，不但可以較徹底地殺菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金屬離子以及多種有機物等雜質，如鐵、錳、硫化物、苯、酚、有機磷、有機氯、氰化物等，還可以使水除臭脫色，從而達到凈化水的目的。臭氧適應能力強，受水溫、PH值影響較小。臭氧適應范圍廣，不受菌種限制，殺菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。與氯不同的是殘余臭氧可以自行分解為氧氣，不會產生二次污染。臭氧處理後的水無色無臭，口感好，能改善飲用水品質。
故此，為了提高瓶裝飲用水的質量和延長保質期，國際瓶裝水協會（IBWA）建議採用臭氧處理。在臭氧處理前，瓶裝水一般用反滲透、納濾、超濾去除天然水中99%的有機物，降低臭氧的用量。

⑶ 海綿鐵濾料在水處理中主要起到作用有哪些

海綿鐵濾料裝填在過濾器中。
污水通過過濾式接觸除氧方式運行，
經海綿鐵濾料處理過的水，鍋爐、管道等進水溶解氧含量可以降低到0.03MG/L以下，達到保護鍋爐管道等等的目的。
總結:加速氧化反應，減少需處理水中的水溶解氧的含量。

⑷ 鎳的應用

鎳的屬性、性能及用途
羅陽明出處：我要不銹鋼 2006-04-10 瀏覽次數:45次

鎳，門捷列夫元素周期表第八族金屬化學元素，系Fe、Co、Ni鐵三素組成員。鎳的拉丁語名稱Niccolum (Ni)。

鎳的命名來歷與鈷的命名來歷類似。中世紀的礦工將鎳稱之為礦工的惡魔，這便是「紅砷鎳礦」(Kupfernickel —銅魔鬼)—假銅。這種礦石表面上與銅礦類似，當時的玻璃製造業嘗試用其進行玻璃上色(綠色)，而礦石中的這種銅並沒能夠使其成功，因為根本就沒有這種銅。1751年，瑞典礦物學家阿.科隆斯傑特(Axel Cronstedt)對這種礦石—紅鎳礦的紅銅色晶體(紅色的鎳黃鐵礦NiAs)進行了研究，並從中分離出了一種新的金屬，他便將其稱之為鎳。

鎳(Ni)

原子序數
28

外觀
固態展性銀白色金屬

地殼中含量
0.008%(重量)

同位素：穩定
58，60～62，64

不穩定
56，57，59，63，65，66

晶格結構
立方面心結構

晶格期間
3,520?

傑拜溫度
375.00 K

原子屬性

原子量(摩爾量)
58.6934原子質量單位(g/mol)

原子半徑
1.24?

電離能(第一電子)
736,2(7,63) kJ/mol(eV)

電子排列
[Ar]3d84s2

化學屬性

共價半徑
1.15?

離子半徑
(+2e)0.69?

負電性
1.91（鮑林標度）

電極電位
0

氧化態
0,+2,+3,+4

物理屬性

密度
8.902 g/cm3

硬度(莫式)
5.0～6.0

比熱
0.443 J/(K·mol)

傳熱性
90.9 W/(m·K)

熔化溫度
1728 K（1455°C）

熔化熱
17.61кJ/mоl

沸騰溫度
3005 K（2900°C）

汽化熱
378.6 kJ/mol

克分子體積
6.6сm3/mоl

蒸氣壓
237Pa（1726K）

聲速
4970 m/s（293.15K）

早在公元前235年，我國就開始使用鎳礦物製造硬幣，其中含銅78%和鎳約20%。在歐洲，類似的礦物於1094年發現，但由於沒有能把鎳從礦物中回收出來，所以稱之為「紅鎳礦」，也稱為「銅魔鬼」。鎳廣泛應用於含貴金屬的貨幣合金，同樣在電鍍技術製造防蝕層工藝中應用。鎳的主體礦物—紅鎳礦(紅砷鎳礦)NiAs、針硫鎳礦NiS、硫鎳鐵礦(FeNi)9S—均含有砷、鐵及硫，當然在岩槳磁黃鐵礦中也存在有硫鎳鐵礦。開采鎳的其它礦石中一般含有Co、Cu、Fe、Mg等雜質。鎳一般是精煉過程的主產品，但在生產其它金屬工藝中則以副產品形式回收。世界采鎳大國有俄羅斯、加拿大、澳大利亞、古巴、新喀里多尼亞和印度尼西亞等。

性能

鎳—略帶黃色的銀白色展性金屬，是一種具有磁性的過渡金屬。在空氣中發烏，質硬，抗腐蝕能力強，耐熱性、可塑性與韌性好，在溫度低於340℃時有磁性。鎳的特點在於化學活性大，在空氣、水、鹼及各種酸中穩定性好，主要是會形成抗腐蝕的表面氧化膜產生鈍化。鎳只有在粉未狀態下會燃燒，形成NiO 和Ni2O3兩種氧化物和相應的Ni(OH)2和Ni(OH)3兩種氫氧化物。鎳的主要可溶性鹽包括：乙酸鎳、氯化鎳、硝酸鎳和硫酸鎳。鎳鹽溶液通常呈現為綠色，而無水鎳鹽一般呈現為黃色或棕黃色。不溶性鎳鹽包括草酸鎳和磷酸鎳(綠色)，以及三種硫化鎳—NiS (黑色)、Ni2S3(青銅黃)和Ni3S4(黑色)。鎳還會形成大量配價化合物和絡合物，例如，脫甲基乙二醯鎳Ni(HC4H6N2O2)2，這種鎳鹽在酸性介質中表現為鮮紅色，廣泛應用於鎳檢測領域的定性分析。

生產

純鎳的生產是一個多工序的復雜過程，硫化礦石經預選礦產出鎳精礦，之後要完成的工序：燒結—熔煉產出冰銅—轉爐吹煉冰銅產出鎳高鋶—高鋶磨浮分離出鎳精礦和銅精礦—採用不同方法處理高鋶產出金屬鎳。從礦石到純金屬鎳的總回收率不會超過70-75%。

用途

鎳不僅是製造鎳合金的基礎材料，更是其它合金(鐵、銅、鋁基等合金)中的合金元素。目前，鎳及其合金用於特殊用途的零部件、儀器製造、機器製造，火箭技術裝備中，原子反應堆，用於生產鹼性蓄電池，多孔過濾器，催化劑，以及零部件與半製品的防蝕電鍍層等,鎳被視為國民經濟建設的重要戰略物質，其資源的有效開發和綜合利用一直為各國所重視。

鎳的應用是由鎳的抗腐蝕性能決定的，合金中添加鎳可增強鎳的抗腐蝕性能。不銹鋼與合金生產領域是鎳的最大應用領域。合金中加入鎳的用途：蒙乃爾高強度耐蝕鎳銅錳鐵合金(Ni，Cu，Fe，Mn)在化學設備、造船業領域廣泛應用，還用於製造沉澱池和蓋等；尼赫羅姆鎳鉻合金和克羅梅爾鉻鎳合金(Ni，Cr)以導線形式應用於變壓器、烘爐、熨斗、加熱器等；因瓦鐵鎳合金(Ni，Fe)的膨脹系數很低，可用於製造時鍾和測量捲尺中的擺錘；由於坡莫合金(Ni，Fe)具有極好的磁化系數，因而在海上電纜和電力輸送工藝中推廣應用；鋅白銅(Ni, Cu, Zn)用於製造傢具；阿爾尼柯鐵鎳鋁鈷合金(Ni, Co, Fe, Al)是一種強磁性材料，用於製造具備永久磁鐵性能的精細工具。鎳塗料很早就用於裝飾，用來保護許多種鹼金屬的腐蝕。

目前，全世界鎳的消費量僅次於銅、鋁、鉛、鋅而居有色金屬第五位。我國將是一個極具發展潛力的鎳及不銹鋼消費市場，鎳行業發展蘊藏著巨大潛力。

⑸ 在水處理的應用中優點有哪些

你是根本不知道自己想要問什麼，還是知道想要問什麼，但是不會表達？
水處內理不是一個小容問題，從污廢水開始大體上就能分成生活污廢水和工業污廢水；細分有居民生活污水、雨水、化工污水、礦山污水、電鍍污水等；再細分有香蘭素污水、苯污水、石油污水、煤炭污水等。
不同的污水有不同的處理工藝，就拿電鍍污水來說，可以分為物化處理、生化處理、物化-生化聯合處理。工藝細分可選用的物化辦法有：氧化法、芬頓氧化法、置換法、膜處理法、吸附法、電離法等。生化辦法有：AO工藝、A2O工藝、氧化溝工藝、UCT工藝等。
你要問的是哪種水的哪種處理辦法？在和什麼工藝或者處理辦法的比較中所顯現出的優點？
你懂了吧，以後問問題要這樣問，不然怎麼回答你。所有方法比較一遍，都能寫論文了。

⑹ 鎳在不銹鋼中有什麼作用

鎳是優良的耐腐蝕材料，也是合金鋼的重要合金化元素。鎳在鋼中是形成奧氏體的元素，但低碳鎳鋼要獲得純奧氏體組織，含鎳量要達到24％；而只有含鎳27％時才使鋼在某些介質中的耐腐蝕性能顯著改變。所以鎳不能單獨構成不銹鋼。但是鎳與鉻同時存在於不銹鋼中時，含鎳的不銹鋼卻具有許多可貴的性能。
基於上面的情況可知，鎳作為合金元素在不銹鋼中的作用，在於它使高鉻鋼的組織發生變化，從而使不銹鋼的耐腐蝕性能及工藝性能獲得某些改善。

⑺ 關於電鍍含鎳廢水處理

電鍍廢水的處理與回用對節約水資源以及保護環境起著至關重要的作用。本文綜述了各種電鍍廢水處理技術的優缺點，以及一些新材料在電鍍廢水處理上的應用。
01 化學沉澱法
化學沉澱法是通過向廢水中投入葯劑，使溶解態的重金屬轉化成不溶於水的化合物沉澱，再將其從水中分離出來，從而達到去除重金屬的目的。
化學沉澱法因為操作簡單，技術成熟，成本低，可以同時去除廢水中的多種重金屬等優點，在電鍍廢水處理中得到廣泛應用。
1.鹼性沉澱法
鹼性沉澱法是向廢水中投加NaOH、石灰、碳酸鈉等鹼性物質，使重金屬形成溶解度較小的氫氧化物或碳酸鹽沉澱而被去除。該法具有成本低、操作簡單等優點，目前被廣泛使用。
但是鹼性沉澱法的污泥產量大，會產生二次污染，而且出水pH偏高，需要回調pH。NaOH由於產生污泥量相對較少且易回收利用，在工程上得到廣泛應用。
2.硫化物沉澱法
硫化物沉澱法是通過投加硫化物(如Na2S、NariS等)使廢水中的重金屬形成溶度積比氫氧化物更小的沉澱，出水pH在7～9，無需回調pH即可排放。
但是硫化物沉澱顆粒細小，需要添加絮凝劑輔助沉澱，使處理費用增大。硫化物在酸性溶液中還會產生有毒的HS氣體，實際操作起來存在局限性。
3.鐵氧體法
鐵氧體法是根據生產鐵氧體的原理發展起來的，令廢水中的各種重金屬離子形成鐵氧體晶體一起沉澱析出，從而凈化廢水。該法主要是通過向廢水中投加硫酸亞鐵，經過還原、沉澱絮凝，最終生成鐵氧體，因其設備簡單、成本低、沉降快、處理效果好等特點而被廣泛應用。
pH和硫酸亞鐵投加量對鐵氧體法去除重金屬離子的影響，確定鎳、鋅、銅離子的最佳絮凝pH分別為8.00～9.80、8.00～10.50和10.00，投加的亞鐵離子與它們摩爾比均為2～8，而六價鉻的最佳還原pH為4.00～5.50，最佳絮凝pH則為8.00～10.50，最佳投料比為20。出水的鎳含量小於0.5mg/L，總鉻含量小於1.0mg/L，鋅含量小於1.0mg/L，銅含量小於0.5mg/L，達到《電鍍污染物排放標准》(GB21900—2008)中「表2」的要求。
化學沉澱法的局限性
隨著污水排放標準的提高，傳統單一的化學沉澱法很難經濟有效地處理電鍍廢水，常常與其他工藝組合使用。
採用鐵氧體-CARBONITE(一種具有物理吸附與離子交換功能的材料)聯合工藝處理Ni含量約為4000mg/L的高濃度含鎳電鍍廢水：先以鐵氧體法控制pH為11.0，在Fe/Fe。摩爾比O.55，FeSO4·7H2O/Ni質量比21，反應溫度35℃的條件下攪拌反應15min，出水Ni平均濃度從4212.5mg/L降至6.8mg/L，去除率達99.84%;然後採用CARBONITE處理，在CARBONITE投加量1.5g/L，pH=6.5，溫度35℃的條件下反應6h，Ni去除率可達96.48%，出水Ni濃度為0.24mg/L，達到GB21900-2008中的「表2」標准。
採用高級Fenton一化學沉澱法處理含螯合重金屬的廢水，使用零價鐵和過氧化氫降解螯合物，然後加鹼沉澱重金屬離子，不僅可以去除鎳離子(去除率最高達98.4%)，而且可以降低COD化學需氧量。
02 氧化還原法
1.化學氧化法
化學氧化法在處理含氰電鍍廢水上的效果尤為明顯。該方法把廢水中的氰根離子(CN一)氧化成氰酸鹽(CNO-)，再將氰酸鹽(CNO-)氧化成二氧化碳和氮氣，可以徹底解決氰化物污染問題。
常用的氧化劑包括氯系氧化劑、氧氣、臭氧、過氧化氫等，其中鹼性氯化法應用最廣。採用Fenton法處理初始總氰濃度為2.0mg/L的低濃度含氰電鍍廢水，在反應初始pH為3.5，H202/FeSO4摩爾比為3.5：1，H202投加量5.0g/L，反應時間60min的最佳條件下，氰化物的去除率可達93%，總氰濃度可降至0_3mg/L。
2.化學還原法
化學還原法在電鍍廢水處理中主要針對含六價鉻廢水。該方法是在廢水中加入還原劑(如FeSO、NaHSO3、Na2SO3、SO2、鐵粉等)把六價鉻還原為三價鉻，再加入石灰或氫氧化鈉進行沉澱分離。上述鐵氧體法也可歸為化學還原法。
該方法的主要優點是技術成熟，操作簡單，處理量大，投資少，在工程應用中有良好的效果，但是污泥量大，會產生二次污染。採用硫酸亞鐵作為還原劑，處理80t/d的含總鉻7O～80mg/L的電鍍廢水，出水總鉻小於1.5mg/L，處理費用為3.1元/t，具有很高的經濟效益。
以焦亞硫酸鈉為還原劑處理含80mg/L六價鉻、pH為6～7的電鍍廢水，出水六價鉻濃度小於0.2mg/L。
03 電化學法
電化學法是指在電流的作用下，廢水中的重金屬離子和有機污染物經過氧化還原、分解、沉澱、氣浮等一系列反應而得到去除。
該方法的主要優點是去除速率快，可以完全打斷配合態金屬鏈接，易於回收利用重金屬，佔地面積小，污泥量少，但是其極板消耗快，耗電量大，對低濃度電鍍廢水的去除效果不佳，只適合中小規模的電鍍廢水處理。
電化學法主要有電凝聚法、磁電解法、內電解法等。
電凝聚法是通過鐵板或者鋁板作為陽極，電解時產生Fe2+、Fe或Al，隨著電解的進行，溶液鹼性增大，形成Fe(OH)2、Fe(OH)3或AI(OH)3，通過絮凝沉澱去除污染物。
由於傳統的電凝聚法經過長時間的操作，會使電極板發生鈍化，近年來高壓脈沖電凝聚法逐漸替代傳統的電混凝法，它不僅克服了極板鈍化的問題，而且電流效率提高20%～30%，電解時間縮短30%～40%，節省電能30%～40%，污泥產生量少，對重金屬的去除率可達96%～99%。
採用高壓脈沖電絮凝技術處理某電鍍廠的電鍍廢水，Cu2十、Ni2、CN一和COD的去除率分別達到99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。
電混凝法通常也與其他方法結合使用，利用電凝聚法和臭氧氧化法聯合處理電鍍廢水，以鐵和鋁做極板，出水六價鉻、鐵、鎳、銅、鋅、鉛、TOC(總有機碳)、COD的去除率分別為99.94%、100.00%、95.86%、98.66%、99.97%、96.81%、93.24%和93.43%。
近年來內電解法受到廣泛關注。內電解法利用了原電池原理，一般向廢水中投加鐵粉和炭粒，以廢水作為電解質媒介，通過氧化還原、置換、絮凝、吸附、共沉澱等多種反應的綜合作用，可以一次性去除多種重金屬離子。
該方法不需要電能，處理成本低，污泥量少。通過靜態試驗研究了鐵碳微電解法對模擬電鍍廢水的COD及銅離子的去除效果，去除率分別達到了59.01%和95.49%。然而，採用微電解反應柱研究連續流的運行結果顯示，14d後微電解出水的COD去除率僅為10%～15%，銅的去除率降低至45%～50%之間，可見需要定期更換填料或對填料進行再生。
04 膜分離技術
膜分離技術主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)、電滲析(ED)、液膜(Lv)等，利用膜的選擇透過性來對污染物進行分離去除。
該方法去除效果好，可實現重金屬回收利用和出水回用，佔地面積小，無二次污染，是一種很有發展前景的技術，但是膜的造價高，易受污染。
對膜技術在電鍍廢水處理中的應用和效果進行了分析，結果表明：結合常規廢水處理工藝與膜生物反應器(MBR)組合工藝，電鍍廢水被處理後的水質達到排放標准;電鍍綜合廢水經UF凈化、RO和NF兩段脫鹽膜的集成工藝處理後，水質達到回用水標准，RO和NF產水的電導率分別低於100gS/cm和1000gS/cm，COD分別約為5mg/L和10mg/L;鍍鎳漂洗廢水通過RO膜後，鎳的濃縮高達25倍以上，實現了鎳的回收，RO產水水質達到回用標准。
投資與運行費用分析表明：工程運行1年多即可收回RO濃縮鎳的設備費用。
液膜法並不是採用傳統的固相膜，而是懸浮於液體中很薄的一層乳液顆粒，是一種類似溶劑萃取的新型分離技術，包括制膜、分離、凈化及破乳過程。
美籍華人黎念之(NormanN.Li)博士發明了乳狀液膜分離技術，該技術同時具有萃取和滲透的優點，把萃取和反萃取兩個步驟結合在一起。乳化液膜法還具有傳質效率高、選擇性好、二次污染小、節約能源和基建投資少的特點，對電鍍廢水中重金屬的處理及回收利用有著良好的效果。
05 離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑對廢水中的有害物質進行交換分離，常用的離子交換劑有腐殖酸物質、沸石、離子交換樹脂、離子交換纖維等。離子交換的運行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個步驟。
此方法具有操作簡單、可回收利用重金屬、二次污染小等特點，但離子交換劑成本高，再生劑耗量大。
研究強酸性離子交換樹脂對含鎳廢水的處理工藝條件及鎳回收方法。結果表明：pH為6～7有利於強酸性陽離子交換樹脂對鎳離子的去除。離子交換除鎳的適宜溫度為30℃，適宜流速為15BV/h(即每小時l5倍樹脂床體積)。適宜的脫附劑為10%鹽酸，脫附液流速為2BV/h。前4.6BV脫附液可回用於配製電鍍槽液，平均鎳離子質量濃度達18.8g/L。
Mei.1ingKong等研究了CHS—l樹脂對cr(VI)的吸附能力，發現Cr(VI)在低濃度時，樹脂的交換吸附率是由液膜擴散和化學反應控制的。CHS一1樹脂對Cr(VI)的最佳吸附pH為2～3，在298K下其飽和吸附能力為347.22mg/g。CHS一1樹脂可以用5%的氫氧化鈉溶液和5%氯化鈉溶液來洗脫，再生後吸附能力沒有明顯的下降。
使用鈦酸酯偶聯劑將1一Fe203與丙烯酸甲酯共聚，在鹼性條件下進行水解，制備出磁性弱酸陽離子交換樹脂NDMC一1。
通過對重金屬Cu的吸附研究發現，NDMC—l樹脂粒徑較小、外表面積大，因而具有較快的動力學性能。具體聯系污水寶或參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
06 蒸發濃縮法
蒸發濃縮法是通過加熱對電鍍廢水進行蒸發，使液體濃縮達到回用的效果。一般適用於處理含鉻、銅、銀、鎳等重金屬濃度高的廢水，用其處理濃度低的重金屬廢水時耗能大，不經濟。
在處理電鍍廢水中，蒸發濃縮法常常與其他方法一起使用，可實現閉路循環，效果不錯，比如常壓蒸發器與逆流漂洗系統聯合使用。蒸發濃縮法操作簡單，技術成熟，可實現循環利用，但是濃縮後的干固體處置費用大，制約了它的應用，目前一般只作為輔助處理手段。
07 生物處理技術
生物處理法是利用微生物或者植物對污染物進行凈化，該方法運行成本低，污泥量少，無二次污染，對於水量大的低濃度電鍍廢水來說是不二之選。生物法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法和植物修復法。
1.生物絮凝法
生物絮凝法是一種利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱來凈化水質的方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外、具有絮凝活性的代謝物，能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉澱。
生物絮凝劑與無機絮凝劑和合成有機絮凝劑相比，具有處理廢水安全無毒、絮凝效果好、不產生二次污染等優點，但其存在活體生物絮凝劑不易保存，生產成本高等問題，限制了它的實際應用。目前大部分生物絮凝劑還處在探索研究階段。
生物絮凝劑可以分為以下三類：
(1) 直接利用微生物細胞作為絮凝劑，如一些細菌、放線菌、真菌、酵母等。
(2) 利用微生物細胞壁提取物作為絮凝劑。微生物產生的絮凝物質為糖蛋白、黏多糖、蛋白質等高分子物質，如酵母細胞壁的葡聚糖、Ⅳ-乙醯葡萄糖胺、絲狀真菌細胞壁多糖等都可作為良好的生物絮凝劑。
(3) 利用微生物細胞代謝產物的絮凝劑。代謝產物主要有多糖、蛋白質、脂類及其復合物等。
近年來報道的生物絮凝劑主要為多糖類和蛋白質類，前者有ZS一7、ZL—P、H12、DP。152等，後者有MBF—W6、NOC—l等。陶穎等]利用假單胞菌Gx4—1胞外高聚物製得的絮凝劑對cr(Ⅳ)進行了絮凝吸附研究。
其研究結果表明，在適宜條件下Or(Ⅳ)的去除率可達51%。研究枯草芽孢桿菌NX一2制備的生物絮凝劑v一聚谷氨酸(T-PGA)對電鍍廢水的處理效果，實驗證明，T-PGA能有效地去除Cr3+、Ni等重金屬離子。
2.生物吸附法
生物吸附法是利用生物體自身的化學結構或成分特性來吸附水中的重金屬，然後通過固液分離，從水中分離出重金屬。
可以從溶液中分離出重金屬的生物體及其衍生物都叫做生物吸附劑。生物吸附劑主要有生物質、細菌、酵母、黴菌、藻類等。該方法成本低，吸附和解析速率快，易於回收重金屬，具有選擇性，前景廣闊。
研究各種因素對枯草芽胞桿菌吸附電鍍廢水中Cd效果的影響，結果表明：pH為8、吸附劑用量為10g/L(濕重)、攪拌轉數為800r/min、吸附時間為10min的條件下，廢水中鎘的去除率達93%以上。
吸附鎘後的枯草芽胞桿菌細胞膨大，色澤變亮，細胞之間相互粘連。Cd2+與細胞表面的鈉進行了離子交換吸附。
殼聚糖是一種鹼性天然高分子多糖，由海洋生物中甲殼動物提取的甲殼素經過脫乙醯基處理而得到，可以有效地去除電鍍廢水中的重金屬離子。
通過乳化交聯法制備了磁性二氧化硅納米顆粒組成的殼聚糖微球，然後用乙二胺和縮水甘油基三甲基氯化反應的季銨基團改性，所得生物吸附劑具有很高的耐酸性和磁響應。
用它來去除酸性廢水中的cr(VI)，在pH為2.5、溫度為25℃的條件下，最大吸附能力為233.1mg/g，平衡時間為40～120min[取決於初始Cr(VI)的濃度。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液進行吸附劑再生，解吸率達到95.6%，因此該生物吸附劑具有很高的重復使用性。
3.生物化學法
生物化學法是指微生物直接與廢水中的重金屬進行化學反應，使重金屬離子轉化為不溶性的物質而被去除。
從電鍍廢水中篩選分離出3株可以高效降解自由氰根的菌種，在最佳條件下可以將80mg/L的CN一去除到0.22mg/L。研究發現，有許多可以將cr(VI)還原成低毒cr(III)的微生物，如無色桿菌、土壤細菌、芽孢桿菌、脫硫弧菌、腸桿菌、微球菌、硫桿菌、假單胞菌等，其中除了大腸桿菌、芽孢桿菌、硫桿菌、假單胞菌等可以在好氧條件下還原Cr(VI)，其餘大部分菌種只能在厭氧條件下還原cr(VI)。
R.S.Laxman等發現灰色鏈黴菌能在24～48h內把cr(VI)還原成cr(III)，並能夠將cr(III)顯著地吸收去除。中科院成都生物研究所的李福、吳乾菁等從電鍍污泥、廢水及下水道鐵管內分離篩選出35株菌種，並獲得了SR系列復合功能菌，該功能菌具有高效去除Cr(VI)和其他重金屬的功效，並在此基礎上進行了工程應用，取得較好的效果。
4.植物修復法
植物修復法是利用植物的吸收、沉澱、富集等作用來處理電鍍廢水中的重金屬和有機物，達到治理污水、修復生態的目的。
該方法對環境的擾動較少，有利於環境的改善，而且處理成本低。人工濕地在這方面起著重要的作用，是一種發展前景廣闊的處理方法。
李氏禾是一種可富集金屬的水生植物，在去除水中重金屬方面具有很大的潛力。在人工濕地種植了李氏禾，用以處理含鉻、銅、鎳的電鍍廢水，使它們的含量分別降低了84.4%、97.1%和94_3%。當水力負荷小於0.3m/(m2·d1時，出水中的重金屬濃度符合電鍍污染物排放標準的要求;當進水鉻、銅和鎳的濃度為5、10和8mg/L時，仍能達標排放。
可見用李氏禾處理中低濃度的電鍍廢水是可行的。質量平衡表明，鉻、銅和鎳大部分保留在人工濕地系統的沉積物中。
08 吸附法
吸附法是利用比表面積大的多孔性材料來吸附電鍍廢水中的重金屬和有機污染物，從而達到污水處理的效果。
活性炭是使用最早、最廣的吸附劑，可以吸附多種重金屬，吸附容量大，但是活性炭價格昂貴，使用壽命短，需要再生且再生費用不低。一些天然廉價材料，如沸石、橄欖石、高嶺土、硅藻土等，也具有較好的吸附能力，但由於各種原因，幾乎沒有得到工程應用。
以沸石作為吸附劑處理電鍍廢水，發現在靜態條件下，沸石對鎳、銅和鋅的吸附容量分別達到5.9、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除電鍍廢水中的Cr(vI)，
然後通過外部磁場分離，使得cr(VI)的去除率達到97.11%。而在10rain的磁選後，濁度由4075NTU降至21.8NTU。其研究還證實了吸附過程後，磁性生物炭仍保留原來的磁分離性能。近年來又研製開發了一些新型吸附材料，如文中提到的生物吸附劑以及納米材料吸附劑。
納米技術是指在1～100nm尺度上研究和應用原子、分子現象，由此發展起來的多學科交叉、基礎研究與應用緊密聯系的科學技術。納米顆粒由於具有常規顆粒所不具備的納米效應，因而具有更高的催化活性。
納米材料的表面效應使其具有高的表面活性、高表面能和高的比表面積，所以納米材料在制備高性能吸附劑方面表現出巨大的潛力。雷立等l採用溫和水熱法一步快速合成了鈦酸鹽納米管(TNTs)，並應用於對水中重金屬離子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。
結果表明：pH=5時，初始濃度分別為200、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分別為513.04、212.46和66.35mg/L，吸附性能優於傳統吸附材料。納米技術作為一種高效、節能環保的新型處理技術，得到人們的廣泛認同，具有很大的發展潛力。
09 光催化技術
光催化處理技術具有選擇性小、處理效率高、降解產物徹底、無二次污染等特點。
光催化的核心是光催化劑，常用的有TiO2、ZnO、WO3、SrTiO3、SnO2和Fe2O3。其中TiO2具有化學穩定性好、無毒、兼具氧化和還原作用等諸多特點。TiO：在受到一定能量的光照時會發生電子躍遷，產生電子一空穴對。
光生電子可以直接還原電鍍廢水中的金屬離子，而空穴能將水分子氧化成具有強氧化性的OH自由基，從而把很多難降解的有機物氧化成為COz、H：0等無機物，被認為是最有前途、最有效的水處理方法之一。
以懸浮態的TiO2為催化劑，在紫外光的作用下對絡合銅廢水進行光催化反應。結果表明：當TiO2投加量為2g/L，廢水pH=4時，在300W高壓汞燈照射下，載入60mL/min的空氣反應40rain，對120mg/LEDTA絡合銅廢水中Cu(II)與COD的去除率分別達到96.56%和57.67%。實施了「物化一光催化一膜」處理電鍍廢水的工程實例，出水COD去除率達到70%以上，同時TiO2光催化劑可重復使用。
膜法的引入可大大提高水質，使處理後水質達到中水回用標准，提高了電鍍廢水的資源化利用率，回用率達到85%以上，大大節約了成本。然而光催化技術在實際應用中受到了很多的限制，如重金屬離子在光催化劑表面的吸附率低，催化劑的載體不成熟，遇到色度大的廢水時處理效果大幅下降，等等。不過光催化技術作為高效、節能、清潔的處理技術，將會有很大的應用前景。
10 重金屬捕集劑
重金屬捕集劑又叫重金屬螯合劑，它能與廢水中的絕大部分重金屬離子產生強烈的螯合作用，生成的高分子螯合鹽不溶於水，通過分離就可以去除廢水中的重金屬離子。
重金屬捕集劑處理後的重金屬廢水中剩餘的重金屬離子濃度大部分都能達到國家排放標准。以二硫代氨基甲酸鹽重金屬離子捕集劑XMT探討了不同因素對Cu的捕集效果，對Cu去除率在99%以上，出水Cu濃度小於0.05mg/L，出水遠低於GB21900-2008的「表3」標准。
選取3種市售重金屬捕集劑對實際電鍍廢水中的Cu2+、Zn2+、Ni進行同步深度處理，發現三聚硫氰酸三鈉(簡稱TMT)對Cu的去除效果最為顯著，投加量少且效果穩定，但對Ni的去除效果較差。甲基取代的二硫代氨基甲酸鈉(以Me2DTC表示)的適用性最強，對3種重金屬離子均具有良好的去除效果，可達到GB21900-2008中的「表3」排放標准，且在DH=9.70時處理效果最佳。至於乙基取代的二硫代氨基甲酸鈉(Et2DTC)，對Ni的去除效果不佳。
重金屬捕集劑因高效、低能、處理費用相對較低等特點而有很大的實用性。
結語
電鍍廢水成分復雜，應盡量分工段處理。在選擇處理方法時，應充分考慮各種方法的優缺點，加強各種水處理技術的綜合應用，形成組合工藝，揚長避短。
重金屬具有很大的回收價值且毒性大，在電鍍廢水處理過程中應多使用重金屬回收利用的工藝，盡可能地減少排放。
基於化學沉澱法污泥產量大，電化學法能耗高，膜分離技術的膜組件造價高且易受污染等諸多問題，就現有電鍍廢水處理技術而言，應向著節能、高效、無二次污染的方向改進。
同時可與計算機技術相結合，實現智能化控制。還可結合材料學、生物學等學科，開發出更適合處理電鍍廢水的新型材料。

⑻ 流化床填料在水處理中有什麼應用基理

污水經過流化床填料反應器時，水中的微生物不斷在流化床填料內外表面附著生長，形成生物膜。流化床填料在反應器內混合液的翻動下自由旋轉，生物膜與水體中的污染物充分接觸並將其分解，使水質得到凈化。混合液的翻動及載體的移動靠好氧曝氣或厭氧攪拌的形式來實現。

⑼ 離子交換的水處理中的應用

EDI(Electro-de-ionization)是一種將離子交換技術、離子交換膜技術和離子電遷移技術(電滲析技術)相結合的純水製造技術。該技術利用離子交換能深度脫鹽來克服電滲析極化而脫鹽不徹底,又利用電滲析極化而發生水電離產生H和OH離子實現樹脂自再生來克服樹脂失效後通過化學葯劑再生的缺陷,是20世紀80年代以來逐漸興起的新技術。經過十幾年的發展,EDI技術已經在北美及歐洲占據了相當部分的超純水市場。
EDI裝置包括陰/陽離子交換膜、離子交換樹脂、直流電源等設備。其中陰離子交換膜只允許陰離子透過,不允許陽離子通過,而陽離子交換膜只允許陽離子透過,不允許陰離子通過。離子交換樹脂充夾在陰陽離子交換膜之間形成單個處理單元,並構成淡水室。單元與單元之間用網狀物隔開,形成濃水室。在單元組兩端的直流電源陰陽電極形成電場。來水水流流經淡水室,水中的陰陽離子在電場作用下通過陰陽離子交換膜被清除,進入濃水室。在離子交換膜之間充填的離子交換樹脂大大地提高了離子被清除的速度。同時,水分子在電場作用下產生氫離子和氫氧根離子,這些離子對離子交換樹脂進行連續再生,以使離子交換樹脂保持最佳狀態。EDI裝置將給水分成三股獨立的水流:純水、濃水、和極水。純水(90%-95%)為最終得到水,濃水(5%-10%)可以再循環處理,極水(1%)排放掉。圖2表示了EDI的凈水基本過程。
EDI裝置屬於精處理水系統,一般多與反滲透(RO)配合使用,組成預處理、反滲透、EDI裝置的超純水處理系統,取代了傳統水處理工藝的混合離子交換設備。EDI裝置進水要求為電阻率為0.025-0.5MΩ·cm,反滲透裝置完全可以滿足要求。EDI裝置可生產電阻率高達15MΩ·cm以上的超純水。 EDI裝置不需要化學再生,可連續運行,進而不需要傳統水處理工藝的混合離子交換設備再生所需的酸鹼液,以及再生所排放的廢水。其主要特點如下:
EDI的凈水基本過程
·連續運行,產品水水質穩定
·容易實現全自動控制
·無須用酸鹼再生
·不會因再生而停機
·節省了再生用水及再生污水處理設施
·產水率高(可達95%)
·無須酸鹼儲備和酸鹼稀釋運送設施
·佔地面積小
·使用安全可靠,避免工人接觸酸鹼
·降低運行及維護成本
·設備單元模塊化,可靈活的組合各種流量的凈水設施
·安裝簡單、費用低廉
·設備初投資大 EDI裝置與混床離子交換設備屬於水處理系統中的精處理設備,下面將兩種設備在產水水質、投資量及運行成本方面進行比較,來說明EDI裝置在水處理中應用的優越性。
(1)產品水水質比較
EDI裝置是一個連續凈水過程,因此其產品水水質穩定,電阻率一般為15MΩ·cm,最高可達18MΩ·cm,達到超純水的指標。混床離子交換設施的凈水過程是間斷式的,在剛剛被再生後,其產品水水質較高,而在下次再生之前,其產品水水質較差。
(2)投資量比較
與混床離子交換設施相比EDI裝置投資量要高約20%左右,但從混床需要酸鹼儲存、酸鹼添加和廢水處理設施及後期維護、樹脂更換來看,兩者費用相差在10%左右。隨著技術的提高與批量生產,EDI裝置所需的投資量會大大的降低。另外,EDI裝置設備小巧,所需廠房遠遠小於混床。
(3)運行成本比較
EDI裝置運行費用包括電耗、水耗、葯劑費及設備折舊等費用,省去了酸鹼消耗、再生用水、廢水處理和污水排放等費用。
在電耗方面,EDI裝置約0.5kWh/t水,混床工藝約0.35kWh/t水,電耗的成本在電廠來說是比較經濟的,可以用廠用電的價格核算。
在水耗方面,EDI裝置產水率高,不用再生用水,因此在此方面運行費用低於混床。
至於葯劑費和設備折舊費兩者相差不大。
總的來說,在運行費用中,EDI裝置噸水運行成本在2.4元左右,常規混床噸水運行成本在2.7元左右,高於EDI裝置。因此,EDI裝置多投資的費用在幾年內完全可以回收。 EDI裝置屬於水精處理設備, 具有連續產水、水質高、易控制、佔地少、不需酸鹼、利於環保等優點, 具有廣泛的應用前景。隨著設備改進與技術完善以及針對不同行業進行優化, 初投資費用會大大降低。可以相信在不久的將來會完全取代傳統的水處理工藝中的混合 。
控制氮含量的方法（4種）：生物硝化-反硝化（無機氮延時曝氣氧化成硝酸鹽，再厭氧反硝化轉化成氮氣）；折點氯化（二級出水投加氯，到殘余的全部溶解性氯達到最低點，水中氨氮全部氧化）；選擇性離子交換；氨的氣提（二級出水pH提高到11以上，使銨離子轉化為氨，對出水激烈曝氣，以氣體方式將氨從水中去除，再調節pH到合適值）。每種方法氮的去除率均可超過90%。