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離子交換法在處理廢水處理中的應用

發布時間:2021-01-17 16:04:53

⑴ 處理含鹽濃度較高的廢水時,採用膜分離法好還是離子交換法好

處理含鹽濃度較高的廢水時,採用膜分離法好還是離子交換法好
粘度低的採用膜分離法好極性強的是離子交換法好

⑵ 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%。

⑶ 如何用離子交換法處理含銅電鍍廢水

離子交換樹脂:
離子交換樹脂除銅效果頗佳,樹脂法處理含高濃度氨銅漂洗液已見報道;也有工廠採用弱
酸性陽離子交換樹脂處理酸性硫酸鹽鍍銅漂洗廢水;有些企業用強鹼性陰離子交換樹脂處
理焦磷酸鹽鍍銅廢水,使部分水循環利用[6]。另外鰲合樹脂具有選擇性好、吸附容量
大、快速等優點受到水處理專家的青睞,許多研究者合成了多種多樣的鰲合樹脂用於銅的
去除和回收,宋吉明等[7]利用鈉型氨基磷酸鰲合樹脂使得處理後的出水Cu2+的質量濃度不大於0.015mg/L,M.R.Lutfor等[8]通過將聚丙烯晴嫁接在澱粉上制備含氨基功能團的鰲合樹脂,在pH值為6時對銅的吸附能力高達3.0mmol/g,並且交換速度快。然而由於這些鰲合樹脂價格昂貴,大多停留在試驗階段,較少在工業中大規模應用。
離子交換纖維:
離子交換纖維是近年來發展較快的一種離子交換新材料,在重金屬廢水處理領域也有較大的發展。改性聚丙烯腈纖維對電鍍廢水中銅的吸附研究表明,含銅電鍍廢水經改性聚丙烯腈纖維吸附後,銅離子的含量顯著低於國家排放標准[9]。近年來天然纖維研究成為熱點,天然纖維價格低廉,來源廣泛,是一種很有前途的離子交換劑,利用椰子外殼,棕櫚纖維和稻米外殼等天然纖維去除重金屬離子的研究效果很好。

⑷ 如何使用離子交換樹脂處理廢水

離子來交換樹脂法是一種應用廣源泛的方法,樹脂中含有的氨基、羥基等活性基團可以與重金屬離子進行螯合、交換反應,從而去除廢水中重金屬離子的方法,同時還可以用於濃縮和回收溶液中痕量的重金屬,其優點是樹脂具有可逆性,可通過再生重復使用,且交換選擇性好,缺點是價格昂貴。因此研究和選擇成本低、選擇性高、交換容量大、吸附-解吸過程可逆性好的離子交換樹脂,對於處理重金屬廢水有著重要意義

⑸ 實驗室用離子交換法處理含銅廢水

實驗室去離子超純水裝置實驗室去離子超純水機的工藝是RO純凈水設備+多級混床去離子水設備,屬超純去離子水設備中高檔配置,由於科技的發展,我公司技術人員不斷深入的研究,經過幾年的不懈努力,再經過兩年的實際應用,最終成功開發出超純去離子水的小型化、全自動化;出水水質穩定,能和大型電子級用去離子水設備相媲美;樹脂可以再生反復使用,降低使用成本;系統從進水、制水、儲水、超純去離子、供水全部是微電腦智能自動控制。
一、實驗室去離子超純水機的重要性及工作原理
1、實驗室去離子超純水機對工業用水實行二次革命的必要性。
水中通常含有五種雜質:
A、電解質包括帶電粒子,常見的陽離子有H+、Na+、K+、NH4+、、Mg2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+、Mn2+、Al3+等;陰離子有F-、Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-、PO43-、H2PO4-、HSiO3-等;
B、有機物質,如:有機酸、農葯、烴類、醇類和酯類等;
C、顆粒物;
D、微生物;
E、溶解氣體,包括:N2、O2、Cl2、H2S、CO、CO2、CH4等;
所謂水的純化,就是要去掉這些雜質。雜質去的越徹底,水質也就越純凈。多年來,我國的許多企業的產品的質量,在得到了嚴格的過程管理的情況下,仍然不穩定,與國外產品有著很大的差距,這很有可能就是生產用水的問題。如果使用去離子水,那麼情況將會被大為改善,是我國很多行業提高產品質量的,趕超世界先進水平的重要手段之一。這一點,我們在實踐中,在諸如化工、生物、噴塗、表面處理、制葯、食品、電子等行業都得到了很好的驗證。
2、用RO反滲透+樹脂交換法即去離子超純水機實現工業用水(超純去離子)的可能性。
去離子水 (deionized water),又被稱為純水或高純水,傳統工藝是陰陽床+混床,現在通用工藝是RO反滲透+混床,更先進的是RO(REVERSE OSMOSIS)反滲透+EDI(電去離子),先通過RO反滲透膜脫除水中99%以上的雜質(包括金屬鹽類),再用這種水質去做超純去離子水,這時離子交換樹脂在含有少量電解質溶液中進行,即可比較徹底去除水中的各種陰、陽離子,而且使用時間和壽命都會明顯增長,水質可達到很高的純度。離子交換是目前制備高純水工藝流程中不可替代的手段。
由於去離子水中的離子數可以被人為的控制,從而,使它的電阻率、溶解度、腐蝕性、病毒細菌等物理、化學及病理等指標均得到良好的控制。在工業生產及實驗室的實驗中,如果涉及到使用水的工藝都被使用了去離子水,那麼,許多參數會更接近設計或理想數據,產品質量將變得易於控制。
當原水(純凈水)通過離子交換柱時,水中的陽離子和水中的陰離子與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換,從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可使水質達到更高的要求。
二、去離子純水機的功能說明:
1、在線檢測並顯示超純水電阻率(MΩ•cm)。
2、一機兩用,可同時取用三級水和純水/超純水,水質及水量均可升級;
3、產品小型集成化、模塊化、快接式內部設計,方便安裝維護,佔地面積小,外形美觀;
4、選用進口靜音泵,系統運行時無震動、無噪音、無電磁輻射,對工作環境無影響•
5、美國高容量樹脂深度拋光純化處理技術,提高離子交換系統的總交換量,延長耗材壽命;6、數字化液晶水質顯示,全自動化制水,停水或水壓不夠,系統自動斷電保護同時視聽報警,多重安全保護;
7、動態化指示:電源指示,系統自檢指示,泵浦啟動指示,RO自動沖洗指示,缺水保護指示,缺水報警指示,純水備用指示;
8、全自動化無人值守設計:缺水停水時系統自動停機保護,水壓恢復正常時系統自動恢復制水狀態;純水備用時系統自動停機,當取用一定純水時系統自動恢復制水狀態;
9、微電腦智能控制系統,RO膜防垢程序及完善的自動清洗消毒程序;
10、外觀時尚:採用高檔ABS材料開膜精加工,工藝精湛,線條流暢精美。
三、產品質量穩定化
重要零部件採用原裝進口,材料符合美國NSF和水質協會標准;
標准化模塊化的設計生產,使產品維修維護更有保障;
出廠前的模擬調試,使設備更適合客戶的運行環境;
產水水質實時監測,達到國家實驗室一級用水標准和電子級用水標准。
四、運行成本低價化
預處理裝置全自動清洗,無需經常拆洗和更換預處理濾芯,降低人工成本和耗材費用;
大交換量的純化柱設計,樹脂裝載量更多,純水交換總量更大,延長純化柱使用壽命;
樹脂可反復再生使用,降低生產成本。
五、實驗室去離子超純水機的適用范圍
●電子行業生產如單晶硅、半導體、集成電路塊、IC晶元封裝、顯象管、玻殼、液晶顯示器、印刷電路版、光學、光電、熱電廠、冶金、化工、輕工、汽車製造、制葯、醫療衛生等製造工業用純水製造;
●醫葯行業的大輸液、醫葯制劑、檢驗分析、血液透析、制葯、制劑工藝用水製造;
●塗裝行業如電鍍、電池生產、電泳漆生產線;汽車、電器、建材產品表面清洗、塗裝;玻璃、塑料表面鍍膜等;
●化工行業用水製造如化學制葯、紡織印染、精細化工、化妝品、墨盒、日化產品等;
●實驗室去離子超純水機如工廠、大學及公司的生產實驗室、化學實驗室、物理實驗室、中試車間、醫院生化室等都有涉及。

⑹ 污泥處理污水中如何去除氨氮

根據廢水中氨氮濃度的不同,可將廢水分為3類:

高濃度氨氮廢水(NH3-N>500mg/l);

中等濃度氨氮廢水(NH3-N:50-500mg/l);

低濃度氨氮廢水(NH3-N<50mg/l)。

然而高濃度的氨氮廢水對微生物的活性有抑製作用,制約了生化法對其的處理應用和效果,同時會降低生化系統對有機污染物的降解效率,從而導致處理出水難以達到要求。

去除氨氮的主要方法有:物理法、化學法、生物法。物理法有反滲透、蒸餾、土壤灌溉等處理技術;化學法有離子交換、氨吹脫、折點加氯、焚燒、化學沉澱、催化裂解、電滲析、電化學等處理技術;生物法有藻類養殖、生物硝化、固定化生物技術等處理技術。

目前比較實用的方法有:折點加氯法、選擇性離子交換法、氨吹脫法、生物法以及化學沉澱法。

1.折點氯化法除氨氮

折點氯化法是將氯氣或次氯酸鈉通入廢水中將廢水中的NH3-N氧化成N2的化學脫氮工藝。當氯氣通入廢水中達到某一點時水中游離氯含量最低,氨的濃度降為零。當氯氣通入量超過該點時,水中的游離氯就會增多。因此該點稱為折點,該狀態下的氯化稱為折點氯化。處理氨氮廢水所需的實際氯氣量取決於溫度、pH值及氨氮濃度。氧化每克氨氮需要9~10mg氯氣。pH值在6~7時為最佳反應區間,接觸時間為0.5~2小時。

折點加氯法處理後的出水在排放前一般需要用活性碳或二氧化硫進行反氯化,以去除水中殘留的氯。1mg殘留氯大約需要0.9~1.0mg的二氧化硫。在反氯化時會產生氫離子,但由此引起的pH值下降一般可以忽略,因此去除1mg殘留氯只消耗2mg左右(以CaCO3計)。折點氯化法除氨機理如下:

Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-

NH4++HOCl→NH2Cl+H++H2O

NHCl2+H2O→NOH+2H++2Cl-

NHCl2+NaOH→N2+HOCl+H++Cl-

折點氯化法最突出的優點是可通過正確控制加氯量和對流量進行均化,使廢水中全部氨氮降為零,同時使廢水達到消毒的目的。對於氨氮濃度低(小於50mg/L)的廢水來說,用這種方法較為經濟。為了克服單獨採用折點加氯法處理氨氮廢水需要大量加氯的缺點,常將此法與生物硝化連用,先硝化再除微量殘留氨氮。氯化法的處理率達90%~100%,處理效果穩定,不受水溫影響,在寒冷地區此法特別有吸引力。投資較少,但運行費用高,副產物氯胺和氯化有機物會造成二次污染,氯化法只適用於處理低濃度氨氮廢水。

2.選擇性離子交換化除氨氮

離子交換是指在固體顆粒和液體的界面上發生的離子交換過程。離子交換法選用對NH4+離子有很強選擇性的沸石作為交換樹脂,從而達到去除氨氮的目的。沸石具有對非離子氨的吸附作用和與離子氨的離子交換作用,它是一類硅質的陽離子交換劑,成本低,對NH4+有很強的選擇性,能成功地去除原水和二級出水中的氨氮。

沸石離子交換與pH的選擇有很大關系,pH在4~8的范圍是沸石離子交換的最佳區域。當pH<4時,H+與NH4+發生競爭;當pH>8時,NH4+變為NH3而失去離子交換性能。用離子交換法處理含氨氮10~20mg/L的城市污水,出水濃度可達1mg/L以下。離子交換法具有工藝簡單、投資省去除率高的特點,適用於中低濃度的氨氮廢水(<500mg/L),對於高濃度的氨氮廢水會因樹脂再生頻繁而造成操作困難。但再生液為高濃度氨氮廢水,仍需進一步處理。

3.空氣吹脫法與汽提法除氨氮

空氣吹脫法是將廢水與氣體接觸,將氨氮從液相轉移到氣的方法。該方法適宜用於高濃度氨氮廢水的處理。吹脫是使水作為不連續相與空氣接觸,利用水中組分的實際濃度與平衡濃度之間的差異,使氨氮轉移至氣相而去除廢水中的氨氮通常以銨離子(NH4+)和游離氨(NH3)的狀態保持平衡而存在。將廢水pH值調節至鹼性時,離子態銨轉化為分子態氨,然後通入空氣將氨吹脫出。吹脫法除氨氮,去除率可達60%~95%,工藝流程簡單,處理效果穩定,吹脫出的氨氣用鹽酸吸收生成氯化銨可回用於純鹼生產作母液,也可根據市場需求,用水吸收生產氨水或用硫酸吸收生產硫酸銨副產品,未收尾氣返回吹脫塔中。但水溫低時吹脫效率低,不適合在寒冷的冬季使用。用該法處理氨氮時,需考慮排放的游離氨總量應符合氨的大氣排放標准,以免造成二次污染。低濃度廢水通常在常溫下用空氣吹脫,而煉鋼、石油化工、化肥、有機化工、有色金屬冶煉等行業的高濃度廢水則常用蒸汽進行吹脫。該方法比較適合處理高濃度氨氮廢水,但吹脫效率影響因子多,不容易控制,特別是溫度影響比較大,在北方寒冷季節效率會大大降低,現在許多吹脫裝置考慮到經濟性,沒有回收氨,直接排放到大氣中,造成大氣污染。

汽提法是用蒸汽將廢水中的游離氨轉變為氨氣逸出,處理機理與吹脫法一樣是一個傳質過程,即在高pH值時,使廢水與氣體密切接觸,從而降低廢水中氨濃度的過程。傳質過程的推動力是氣體中氨的分壓與廢水中氨的濃度相當的平衡分壓之間的差。延長氣水間的接觸時間及接觸緊密程度可提高氨氮的處理效率,用填料塔可以滿足此要求。塔的填料或充填物可以通過增加浸潤表面積和在整個塔內形成小水滴或生成薄膜來增加氣水間的接觸時間汽提法適用於處理連續排放的高濃度氨氮廢水,操作條件與吹脫法類似,對氨氮的去除率可達97%以上。但汽提塔內容易生成水垢,使操作無法正常進行。

吹脫和汽提法處理廢水後所逸出的氨氣可進行回收:用硫酸吸收作為肥料使用;冷凝為1%的氨溶液。

4.生物法除氨氮

生物法去除氨氮是指廢水中的氨氮在各種微生物的作用下,通過硝化和反硝化等一系列反應,最終形成氮氣,從而達到去除氨氮的目的。生物法脫氮的工藝有很多種,但是機理基本相同。都需要經過硝化和反硝化兩個階段。

硝化反應是在好氧條件下通過好氧硝化菌的作用將廢水中的氨氮氧化為亞硝酸鹽或硝酸鹽,包括兩個基本反應步驟:由亞硝酸菌參與的將氨氮轉化為亞硝酸鹽的反應。由硝酸菌參與的將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽的反應。亞硝酸菌和硝酸菌都是自養菌,它們利用廢水中的碳源,通過與NH3-N的氧化還原反應獲得能量。反應方程式如下:

亞硝化:2NH4++3O2→2NO2-+2H2O+4H+

硝化:2NO2-+O2→2NO3-

硝化菌的適宜pH值為8.0~8.4,最佳溫度為35℃,溫度對硝化菌的影響很大,溫度下降10℃,硝化速度下降一半;DO濃度:2~3mg/L;BOD5負荷:0.06-0.1kgBOD5/(kgMLS•d);泥齡在3~5天以上。

在缺氧條件下,利用反硝化菌(脫氮菌)將亞硝酸鹽和硝酸鹽還原為氮氣而從廢水中逸出由於兼性脫氮菌(反硝化菌)的作用,將硝化過程中產生的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成N2的過程,稱為反硝化。反硝化過程中的電子供體是各種各樣的有機底物(碳源)。以甲醇為碳源為例,其反應式為:

6NO3-+2CH3OH→6NO2-+2CO2+4H2O

6NO2-+3CH3OH→3N2+3CO2+3H2O+6OH-

反硝化菌的適宜pH值為6.5~8.0;最佳溫度為30℃,當溫度低於10℃時,反硝化速度明顯下降,而當溫度低至3℃時,反硝化作用將停止;DO濃度<0.5mg/L;BOD5/TN>3~5。生物脫氮法可去除多種含氮化合物,總氮去除率可達70%~95%,二次污染小且比較經濟,因此在國內外運用最多。其缺點是佔地面積大,低溫時效率低。

常見的生物脫氮流程可以分為3類:

⑴多級污泥系統

多級污泥系統通常被稱為傳統的生物脫氮流程。此流程可以得到相當好的BOD5去除效果和脫氮效果,其缺點是流程長,構築物多,基建費用高,需要外加碳源,運行費用高,出水中殘留一定量甲醇;

⑵單級污泥系統

單級污泥系統的形式包括前置反硝化系統、後置反硝化系統及交替工作系統。前置反硝化的生物脫氮流程,通常稱為A/O流程。與傳統的生物脫氮工藝流程相比,該工藝特點:流程簡單、構築物少,只有一個污泥迴流系統和混合液迴流系統,基建費用可大大節省;將脫氮池設置在缺氧池,降低運行費用;好氧池在缺氧池後,可使反硝化殘留的有機污染物得到進一步去除,提高出水水質;缺氧池在前,污水中的有機碳被反硝化菌所利用,可減輕其後好氧池的有機負荷。此外,後置式反硝化系統,因為混合液缺乏有機物,一般還需要人工投加碳源,但脫氮的效果高於前置式,理論上可接近100%的脫氮效果。交替工作的生物脫氮流程主要由兩個串聯池子組成,通過改換進水和出水的方向,兩個池子交替在缺氧和好氧的條件下運行。它本質上仍是A/O系統,但利用交替工作的方式,避免了混合液的迴流,其脫氮效果優於一般A/O流程。其缺點是運行管理費用較高,必須配置計算機控制自動操作系統;

⑶生物膜系統

將上述A/O系統中的缺氧池和好氧池改為固定生物膜反應器,即形成生物膜脫氮系統。此系統中應有混合液迴流,但不需污泥迴流,在缺氧的好氧反應器中保存了適應於反硝化和好氧氧化及硝化反應的兩個污泥系統。

常規生物處理高濃度氨氮廢水是要存在以下條件:

為了能使微生物正常生長,必須增加迴流比來稀釋原廢水;

硝化過程不僅需要大量氧氣,而且反硝化需要大量的碳源,一般認為COD/TKN至少為9。

5.化學沉澱法除氨氮

化學沉澱法是根據廢水中污染物的性質,必要時投加某種化工原料,在一定的工藝條件下(溫度、催化劑、pH值、壓力、攪拌條件、反應時間、配料比例等等)進行化學反應,使廢水中污染物生成溶解度很小的沉澱物或聚合物,或者生成不溶於水的氣體產物,從而使廢水凈化,或者達到一定的去除率。

化學沉澱法處理NH3-N主要原理是NH4+、Mg2+、PO43-在鹼性水溶液中生成沉澱。在氨氮廢水中投加化學沉澱劑Mg(OH)2、H3PO4與NH4+反應生成MgNH4PO4•6H2O(鳥糞石)沉澱,該沉澱物經造粒等過程後,可開發作為復合肥使用。整個反應的pH值的適宜范圍為9~11。pH值<9時,溶液中PO43-濃度很低,不利於MgNH4PO4•6H2O沉澱生成,而主要生成Mg(H2PO4)2;如果pH值>11,此反應將在強鹼性溶液中生成比MgNH4PO4•6H2O更難溶於水的Mg3(PO4)2的沉澱。同時,溶液中的NH4+將揮發成游離氨,不利於廢水中氨氮的去除。利用化學沉澱法,可使廢水中氨氮作為肥料得以回收。

⑺ 用離子交換法如何處理含銅電鍍廢水

離子交換樹脂除銅效果頗佳,樹脂法處理含高濃度氨銅漂洗液已見報道;也有工廠採用弱酸性陽內離子交換容樹脂處理酸性硫酸鹽鍍銅漂洗廢水;有些企業用強鹼性陰離子交換樹脂處理焦磷酸鹽鍍銅廢水,使部分水循環利用[6]。另外鰲合樹脂具有選擇性好、吸附容量大、快速等優點受到水處理專家的青睞,許多研究者合成了多種多樣的鰲合樹脂用於銅的去除和回收,利用鈉型氨基磷酸鰲合樹脂使得處理後的出水 Cu2+ 的質量濃度不大於0.015 mg/L,M.R.Lutfor等[8]通過將聚丙烯晴嫁接在澱粉上制備含氨基功能團的鰲合樹脂,在pH值為6時對銅的吸附能力高達3.0mmol/g,並且交換速度快。然而由於這些鰲合樹脂價格昂貴,大多停留在試驗階段,較少在工業中大規模應用。

⑻ 常見的放射性廢水處理方法有哪些

放射性廢水的主要去除對象是具有放射性的重金屬元素,與此相關的處理技術,簡單地可分為化學形態改變法和化學形態不變法兩類。

放射性廢水處理方法:

其中化學形態改變法包括:

1、化學沉澱法;

2、氣浮法;

3、生化法。


化學形態不變法包括:

1、蒸發法;

2、 離子交換法;

3、吸附法;

4、 膜法。


化學沉澱法是向廢水中投放一定量的化學絮凝劑,如硫酸鉀鋁、硫酸鈉、硫酸鐵、氯化鐵等,有時還需要投加助凝劑,如活性二氧化硅、黏土、聚合電解質等,使廢水中的膠體物質失去穩定而凝聚何曾細小的可沉澱的顆粒,並能於水中原有的懸浮物結合為疏鬆絨粒。改絨粒對水中的放射性元素具有很強的吸附能力,從而凈化水中的放射性物質、膠體和懸浮物。引起放射性元素與某種不溶性沉渣共沉的原因包括了共晶、吸附、膠體化、截留和直接沉澱等多種作用,因此去除效率較高。

化學沉澱法的優點是:方法簡便、費用低廉、去除元素種類較廣、耐水力和水質沖擊負荷較強、技術和設備較成熟。缺點是:產生的污泥需進行濃縮、脫水、固化等處理,否則極易造成二次污染。化學沉澱法適用於水質比較復雜、水量變化較大的低放射性廢水,也可在與其他方法聯用時作為預處理方法。


蒸發濃縮法處理放射性廢水:除氚、碘等極少數元素之外,廢水中的大多數放射性元素都不具有揮發性,因此用蒸發濃縮法處理,能夠使這些元素大都留在殘余液中而得到濃縮。蒸發法的最大優點之一是去污倍數高。使用單效蒸發器處理只含有不揮發性放射性污染物的廢水時,可達到大於10的4次方的去污倍數,而使用多效蒸發器和帶有除污膜裝置的蒸發器更可高達10的6次方到8次方的去污倍數。此外,蒸發法基本不需要使用其他物質,不會像其他方法因為污染物的轉移而產生其他形式的污染物。

盡管蒸發法效率較高,但動力消耗大、費用高,此外,還存在著腐蝕、泡沫、結垢和爆炸的危險。因此,本法較適用於處理總固體濃度大、化學成分變化大、需要高的去污倍數且流量較小的廢水,特別是中高放射性水平的廢水。

新型高效蒸發器的研發對於蒸發法的推廣利用具有重大意義,為此,許多國家進行了大量工作,如壓縮蒸汽蒸發器、薄膜蒸發器、脈沖空氣蒸發器等,都具有良好的節能降耗效果。另外,對廢液的預處理、抗泡和結垢等問題也進行了不少研究。


離子交換法處理放射性廢水的原理是,當廢液通過離子交換劑時,放射性離子交換到離子交換劑上,使廢液得到凈化。目前,離子交換法已廣發應用於核工藝生產工藝及放射性廢水處理工藝。

許多放射性元素在水中呈離子狀態,其中大多數是陽離子,且放射性元素在水中是微量存在的,因此很適合離子交換出來,並且在無非放射性粒子干擾的情況下,離子交換能夠長時間的工作而不失效。

離子交換法的缺點是,對原水水質要求較高;對於處理含高濃度競爭離子的廢水,往往需要採用二級離子交換柱,或者在離子交換柱前附加電滲析設備,以去除常量競爭離子;對釕、單價和低原子序數元素的去除比較困難;離子交換劑的再生和處置較困難。除離子交換樹脂外,還有用磺化瀝青做離子交換劑的,其特點是能在飽和後進行融化-凝固處理,這樣有利於放射性廢物的最終處置。


吸附法是用多孔性的固體吸附劑處理放射性廢水,使其中所含的一種或數種元素吸附在吸附劑的表面上,從而達到去除的目的。在放射性廢液的處理中,常用的吸附劑有活性炭、沸石等。

天然斜發沸石是一種多孔狀結構的無機非金屬礦物,主要成分為鋁硅酸鹽。沸石價格低廉,安全易得,處理同類型地放射性廢水的費用可比蒸發法節省80%以上,因而是一種很有競爭力的水處理葯劑。它在水處理工藝中常用作吸附劑,並兼有離子交換劑和過濾劑的作用。

當前,高選擇性復合吸附劑的研發是吸附法運用中的熱點。所謂「復合」是指離子交換復合物(氰亞鐵鹽、氫氧化物、磷酸鹽等)在母體(多位多孔物質)上的某些方面飽和,所以新材料結合天然母體材料的優點,具有良好的機械性能、高的交換容量以及適宜的選擇性。


離子浮選法屬於泡沫分離技術范疇。該方法基於待分離物質通過化學的、物理的力與捕集劑結合在一起,在鼓泡塔中被吸附在氣泡表面而富集,借泡沫上升帶出溶液主體,達到凈化溶液主體和濃縮待分離物質的目的。例子浮選法的分離作用,主要取決於其組分在氣-液界面上選擇性和吸附程度。所使用捕集劑的主要成分是,表面活性劑和適量的起泡劑、絡合劑、掩蔽劑等。

離子浮選法具有操作簡單、能耗低、效率高和適應性廣等特點。它適用於處理鈾同位素生產和實驗研究設施退役中產生的含有各種洗滌劑和去污劑的放射性廢水,尤其是含有有機物的化學清洗劑的廢水,以便充分利用該廢水易於起泡的特點而達到回收金屬離子和處理廢水的目的。


膜處理作為一門新興學科,正處於不斷推廣應用的階段。它有可能成為處理放射性廢水的一種高效、經濟、可靠的方法。目前所採用的膜處理技術主要有:微濾、超濾、反滲透、電滲析、電化學離子交換、鐵氧體吸附過濾膜分離等方法。與傳統處理工藝相比,膜技術在處理低放射性廢水時,具有出水水質好,濃縮倍數高,運行穩定可靠等諸多優點。

不同的膜技術由於去除機理不同,所適用的水質與現場條件也不盡相同。此外,由於對原水水質要求較高,一般需要預處理,故膜法處理法宜與其他方法聯用。

如鐵凝沉澱-超濾法,適用於處理含有能與鹼生成金屬氫氧化物的放射性離子的廢水。

水溶性多聚物-膜過濾法,適用於處理含有能被水溶性聚合物選擇吸附的放射性離子的廢水。

化學預處理-微濾法,通過預處理可以大大提高微濾處理放射性廢水的效果,且運行費用低,設備維護簡單。

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