㈠ 重金属废水处理用什么药剂
在去除重金属成分的化学过程要用到助凝剂、混凝剂、絮凝剂,重金属去除剂 片碱 硫酸等药剂
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。如果不对重金属废水处理,就会严重污染环境。废水处理中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而有所不同。去除重金属在废水处理中显得相当重要。
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,达到去除重金属的目的。例如,废水处理过程中,经化学沉淀处理后,废水中的重金属从溶解的离子形态转变成难溶性化台物而沉淀下来,从水中转移到污泥中;经离子交换处理后,废水中的重金属离子转移到离子交换树脂上,经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。
因此,废水处理去除重金属原则是:
原则一:最根本的是改革生产工艺.不用或少用毒性大的重金属;
原则二: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。重金属废水处理应当在产生地点就地处理,不同其他废水混合,以免使处理复杂化。更不应当不经除重金属处理直接排入城市下水道,以免扩大重金属污染。
废水处理除重金属的方法,通常可分为两类:
方法一: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、隔膜电解法等废水处理法;
方法二: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。这些废水处理方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。重金属捕捉剂介绍至http://www.cl39.com/proct/zhongjinshubuzhuaji.html望采纳。
㈡ 重金属废水怎么处理
目前,重金属废水处理的方法大致可以分为三大类:(1)化学法;(2)物理处理法;(3)生物处理法。
化学法
化学法主要包括化学沉淀法和电解法,主要适用于含较高浓度重金属离子废水的处理,化学法是目前国内外处理含重金属废水的主要方法。
2.1.1化学沉淀法
化学沉淀法的原理是通过化学反应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,通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除,包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法。由于受沉淀剂和环境条件的影响,沉淀法往往出水浓度达不到要求,需作进一步处理,产生的沉淀物必须很好地处理与处置,否则会造成二次污染。
2.1.2电解法
电解法是利用金属的电化学性质,金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来,然后加以利用。电解法主要用于电镀废水的处理,这种方法的缺点是水中的重金属离子浓度不能降的很低。所以,电解法不适于处理较低浓度的含重金属离子的废水。
物理处理法
物理处理法主要包含溶剂萃取分离、离子交换法、膜分离技术及吸附法。
2.2.1溶剂萃取分离
溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。由于液液接触,可连续操作,分离效果较好。使用这种方法时,要选择有较高选择性的萃取剂,废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在,例如在酸性条件下,与萃取剂发生络合反应,从水相被萃取到有机相,然后在碱性条件下被反萃取到水相,使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性,然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大,使这种方法存在一定局限性,应用受到很大的限制。
2.2.2离子交换法
离子交换法是重金属离子与离子交换剂进行交换,达到去除废水中重金属离子的方法。常用的离子交换剂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、螯合树脂等。几年来,国内外学者就离子交换剂的研制开发展开了大量的研究工作。随着离子交换剂的不断涌现,在电镀废水深度处理、高价金属盐类的回收等方面,离子交换法越来越展现出其优势。离子交换法是一种重要的电镀废水治理方法,处理容量大,出水水质好,可回收重金属资源,对环境无二次污染,但离子交换剂易氧化失效,再生频繁,操作费用高。
2.2.3膜分离技术
膜分离技术是利用一种特殊的半透膜,在外界压力的作用下,不改变溶液中化学形态的基础上,将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法,包括电渗析和隔膜电解。电渗析是在直流电场作用下,利用阴阳离子交换膜对溶液阴阳离子选择透过性使水溶液中重金属离子与水分离的一种物理化学过程。隔膜电解是以膜隔开电解装置的阳极和阴极而进行电解的方法,实际上是把电渗析与电解组合起来的一种方法。上述方法在运行中都遇到了电极极化、结垢和腐蚀等问题。
2.2.4吸附法
吸附法是利用多孔性固态物质吸附去除水中重金属离子的一种有效方法。吸附法的关键技术是吸附剂的选择,传统吸附剂是活性炭。活性炭有很强吸附能力,去除率高,但活性炭再生效率低,处理水质很难达到回用要求,价格贵,应用受到限制。近年来,逐渐开发出有吸附能力的多种吸附材料。有相关研究表明,壳聚糖及其衍生物是重金属离子的良好吸附剂,壳聚糖树脂交联后,可重复使用10次,吸附容量没有明显降低。利用改性的海泡石治理重金属废水对Pb2+、Hg2+、Cd2+ 有很好的吸附能力,处理后废水中重金属含量显著低于污水综合排放标准。另有文献报道蒙脱石也是一种性能良好的粘土矿物吸附剂,铝锆柱撑蒙脱石在酸性条件下对Cr 6+的去除率达到99%,出水中Cr 6+含量低于国家排放标准,具有实际应用前景。
生物处理法
生物处理法是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法,包括生物吸附、生物絮凝、植物修复等方法。
2.3.1生物吸附
生物吸附法是指生物体借助化学作用吸附金属离子的方法。藻类和微生物菌体对重金属有很好的吸附作用,并且具有成本低、选择性好、吸附量大、浓度适用范围广等优点,是一种比较经济的吸附剂。用生物吸附法从废水中去除重金属的研究,美国等国家已初见成效。有研究者预处理假单胞菌的菌胶团后,将其固定在细粒磁铁矿上来吸附工业废水中Cu,发现当浓度高至100 mg/L时,除去率可达96%,用酸解吸,可以回收95%铜,预处理可以增加吸附容量。但生物吸附法也存在一些不足,例如吸附容量易受环境因素的影响,微生物对重金属的吸附具有选择性,而重金属废水常含有多种有害重金属,影响微生物的作用,应用上受限制等,所以还需再进行进一步研究。
2.3.2生物絮凝
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。生物絮凝法的开发虽然不到20年,却已经发现有17种以上的微生物具有较好的絮凝功能,如霉菌、细菌、放线菌和酵母菌等,并且大多数微生物可以用来处理重金属。生物絮凝法具有安全无毒、絮凝效率高、絮凝物易于分离等优点,具有广阔的发展前景。
2.3.3植物修复法
植物修复法是指利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金属含量, 以达到治理污染、修复环境的目的。植物修复法是利用生态工程治理环境的一种有效方法,它是生物技术处理企业废水的一种延伸。利用植物处理重金属,主要有三部分组成:
(1)利用金属积累植物或超积累植物从废水中吸取、沉淀或富集有毒金属: (2)利用金属积累植物或超积累植物降低有毒金属活性,从而可减少重金属被淋滤到地下或通过空气载体扩散: (3)利用金属积累植物或超积累植物将土
壤中或水中的重金属萃取出来,富集并输送到植物根部可收割部分和植物地上枝条部分。通过收获或移去已积累和富集了重金属植物的枝条,降低土壤或水体中的重金属浓度。在植物修复技术中能利用的植物有藻类植物、草本植物、木本植物等。
藻类净化重金属废水的能力主要表现在对重金属具有很强的吸附力。褐藻对Au的吸收量达400mg/g,在一定条件下绿藻对Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金属离子的去除率达80%~90%。浩云涛等分离筛选获得了一株高重金属抗性的椭圆小球藻(Chlorella ellipsoidea),并研究了不同浓度的重金属铜、锌、镍、镉对该藻生长的影响及其对重金属离子的吸收富集作用。结果显示,该藻Zn 和Cd 具有很高的耐受性。对四种重金属的耐受能力依次为锌>镉>镍>铜。该藻对重金属具有很好的去除效果,15μmol/L Cu2+、300μmol/L Zn2+、100μmol/L Ni2+、30μmol/L Cd2+浓度72h处理,去除率分别达到40.93%、98.33%、97.62%、86.88%。由此可见,此藻类可应用于含重金属废水的处理。
草本植物净化重金属废水的应用已有很多报道。风眼莲(Eichhoria crassipes Somis)是国际上公认和常用的一种治理污染的水生漂浮植物,它具有生长迅速,既能耐低温、又能耐高温的特点,能迅速、大量地富集废水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多种重金属。张志杰等的研究结果表明,干重lkg的风眼莲在7~l0d可吸收铅3.797g、镉3.225g。周风帆等的 研究发现风眼莲对钴和锌的吸收率分别高达97%和80%。香蒲(Typhao rientaliS Pres1)也是一种净化重金属的优良草本植物,它具有特殊的结构与功能,如叶片成肉质、栅栏组织发达等。香蒲植物长期生长在高浓度重金属废水中形成特殊结构以抵抗恶劣环境并能自我调节某些生理活动, 以适应污染毒害。招文锐等研究了宽叶香蒲人工湿地系统处理广东韶关凡口铅锌矿选矿废水的稳定性。历时10年的监测结果表明,该系统能有效地净化铅锌矿废水。未处理的废水含有高浓度的有害金属铅、锌、镉经人工湿地后,出水口水质明显改善,其中铅、锌、镉的净化率分别达99.0%,97.%和94.9%,且都在国家工业污水的排放标准之下。此外,还有很多草本植物具有净化作用,如喜莲子草、水龙、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。
采用木本植物来处理污染水体,具有净化效果好,处理量大,受气候影响小,不易造成二次污染等优点,越来越受到人们的重视。胡焕斌等试验结果表明,芦苇和池杉两种植物对重金属铅和镉都有较强富集能力,而木本植物池杉比草本植物芦苇具有更好的净化效果。周青等研究了5种常绿树木对镉污染胁迫的反应,实验结果表明,在高浓度镉胁迫下,5种树木叶片的叶绿素含量、细胞质膜透性、过氧化氢酶活性及镉富集量等生理生化特性均产生明显变化,其中,黄杨、海桐,杉木抗镉污染能力优于香樟和冬青。以木本植物为主体的重金属废水处理技术,能切断有毒有害物质进入人体和家畜的食物链,避免了二次污染,可以定向栽培,在治污的同时,还可以美化环境,获得一定的经济效益,是一种理想的环境修复方法。
㈢ 混凝法去除废水中有机物的主要机理是什么
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混凝法去除有机物的主要机理为:混凝剂水解生成氢氧 化物絮体对天然有机物吸附而将其去除,天然有机物与混凝剂离子反应形成不溶性的络合物(铝或铁的腐殖酸盐和富里酸盐)。由于混凝过程形成的絮体对大分子有 机污染物物理吸附作用较强,从而达到部分去除大分子有机物的效果,而对小分子有机物则由于其物理吸附作用相对较弱,去除作用要差一些。 美国环保局认为强化混凝和颗粒活性炭吸附是控制 DBPS前驱物最好的可利用技术,而且将强化混凝列为控制天然有机物的最佳方法。强化混凝通过增加混凝剂投加量、调节pH、改良混凝剂、改善水力条件、投 加氧化剂或助凝剂来最大限度地提高去除有机物的效果。研究表明,采用强化混凝的有机物去除率比常规处理提高近1倍。 对不同的污染物而言,影响混凝效果的因素是有机物的相对分子质量、电性以及溶解性。董秉直等考察了强化混凝处理时各相对分子质量区间内的有机物去除情况, 从中获得小相对分子质量有机物的去除对有机物的去除效果有很大的影响,并得知最大限度的去除小相对分子质量有机物的最佳pH值。
㈣ 含重金属废水处理的处理方法
含重金属废水处理使用膜处理技术:
其中纳滤可以浓缩废水中金属离子、盐类等,反渗透可以膜截留金属离子和有机添加剂,而让水分子透过膜,而达到分离、浓缩目的。
含重金属废水进入处理系统,根据需要,经过复合试剂预处理,减少其它离子对膜系统的影响,之后通过纳滤膜、反渗透膜实现物料分离、浓缩。
本系统设置多套纳滤装置,既可以辅助实现浓缩倍数的要求,也可以切换实现出水重金属离子实现达标排放的要求。
重金属废水来源及其处理原则:
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。
例如,经化学沉淀处理后,废水中的重金属从溶解的离子形态转变成难溶性化台物而沉淀下来,从水中转移到污泥中;经离子交换处理后,废水中的重金属离子转移到离子交换树脂上,经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。
因此,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。
㈤ 混凝沉淀池的常用搭配的混凝剂
聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂,由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。
它是一种无机高分子混凝剂。主要通过压缩双层,吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用,使水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳,聚集、絮凝、混凝、沉淀,达到净化处理效果。 聚合氯化铝其絮凝作用表现如下:
a、水中胶体物质的强烈电中和作用。
b、水解产物对水中悬浮物的优良架桥吸附作用。
c、对溶解性物质的选择性吸附作用。 ⒈城市给排水净化:河流水、水库水、地下水。
⒉工业给水净化。
⒊城市污水处理。
⒋工业废水和废渣中有用物质的回收、促进洗煤废水中煤粉的沉降、淀粉制造业中淀粉的回收。
⒌各种工业废水处理:印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、造纸废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水、污水处理。
⒍造纸施胶。
⒎糖液精制。
⒏铸造成型。
⒐布匹防皱。
⒑催化剂载体。
⒒医药精制。
⒓水泥速凝。
⒔化妆品原料。 中文名称:聚丙烯酰胺
中文别名:絮凝剂3号;简称PAM;聚丙烯醯胺;聚丙烯酰胺;三号凝聚剂;阴离子聚丙烯酰胺;聚丙烯酰胺胶体Ⅱ型;聚丙烯酰胺胶体Ⅰ型;聚丙烯酰胺(胶体);聚丙烯酰胺胶体II型
英文名称:Poly(acrylamide)
英文别名:Polyacrylamide absorbent Gel; Polyacrylamide solution; Acrylamide resin (low M.Wt.; Acrylamide resin (high M.Wt.); Acrylamide gel solution; Polyacrylamide,hydrolyzed; Polyacrylamide; PAM
简 称:PAM聚丙烯酰胺为水溶性高分子聚合物,不溶于大多数有机溶剂,具有良好的絮凝性,可以降低液体之间的摩擦阻力,按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。
聚丙烯酰胺目数:目数是指物料的粒度或粗细度,目数是单位面积上的方格数.一般定义是指在1英寸*1英寸的面积内有多少个网孔数,即筛网的网孔数。如600目是每平方英寸有600个方网孔,聚丙烯酰胺的目数20目~80目,也就是0.85mm~0.2mm之间,这是颗粒状的聚丙烯酰胺的目数大小,粉状聚丙烯酰胺的目数大小可控制在100目左右,目数越大的聚丙烯酰胺越容易溶解,单凭聚丙烯酰胺目数的大小是无法衡量产品的好坏的
物理性质
聚丙烯酰胺为白色粉状物,密度为1.32g/cm3(23度),玻璃化温度为188度,软化温度近于210度,一般方法干燥时含有少量的水,干时又会很快从环境中吸取水分,用冷冻干燥法分离的均聚物是白色松软的非结晶固体,但是当从溶液中沉淀并干燥后则为玻璃状部分透明的固体,完全干燥的聚丙烯酰胺PAM是脆性的白色固体,商品聚丙烯酰胺干燥通常是在适度的条件下干燥的,一般含水量为百分之五至百分之十五,浇铸在玻璃板上制备的高分子膜,则是透明、坚硬、易碎的固体,固体聚丙烯酰胺的物理性质见表:
固体聚丙烯酰胺的物理性质: 性质参数 数值 外观 白色粉末或半透明珠粒或薄片 气味 无臭 密谋(23度)(g/cm3) 1.302 临界表面张力(10-5N/cm) 30~40 玻璃化温度(度) 165 188 194,204 软化温度 210 热失重(度) 初失重,约290 失重70%,约430 失重98%,约555 热分解气体 <300度 NH3 > 300度 H2,CO、NH3 链结构 链的链接具有一般的头——尾结构,少量有些头——头加成,链的立体结构以无规立构为主 热稳定性 温度超过120度时易分解 溶解性 溶于水,几乎不溶于有机溶剂,如苯、甲苯、乙醇、丙酮、酯类等,仅在乙二醇、甘油、甲方酰胺、乳酸、丙烯酸中溶解1%左右 毒性 无毒 腐蚀性 无腐蚀性 吸湿性 固体有吸湿性 作用领域
在采矿、洗煤领域,采用PAM作絮凝剂可促进采矿、洗煤回收水中固体物的沉降,使水澄清,同时可回收有用的固体颗粒,避免对环境造成污染;在制糖工业中,PAM可加速蔗汁中细粒子的下沉,促进过滤和提高滤液的清澈度;在养殖工业中,PAM可改善水质,增加水的透光性能,从而改善水的光合作用;在医药工业中,PAM可用作分离抗菌素的絮凝剂、用作药片的赋型粘接剂以及工艺水澄清剂等;在建材工业中,PAM可用作涂料增稠分散剂、锯石板材冷却剂以及陶瓷粘接剂等;在农业上,PAM作为高吸水性材料可用作土壤保湿剂以及种子培养剂等。在建筑工业中,PAM可以增强石膏水泥的硬度,加速石棉水泥的脱水速度。此外,PAM还可用作天然或合成皮革的保护涂层以及无机肥料的造粒助剂等。
洗煤池投加阴离子聚丙烯酰胺的数量是一个很讲究的课题。如果加量过大的话,就造成了浪费,如果加量不够的话,就很难产品效果,因此,阴离子聚丙烯酰胺生产厂家泰裕公司在这里建议,正确的合理的使用量应该是千分之一的比例,即一斤的酰胺,可以使用1000斤的水。按照这个指标,在正常情况下,都可以在一定的时间内,成功的将煤炭和水进行分离,分离之后将表层的清水放出去,然后就留下了池子底部的煤泥,经过晾晒和烘干,就可以当正常的煤使用。
㈥ PAC,PAM对废水中的重金属离子有怎样的去除效果
聚合氯化铝对含铁,锰,铬,铅等重金属废水及含油等特殊污水均有明显的效果。
去除水中的重金属的话建议使用重金属捕捉剂,这个是专门针对水质中的重金属物质的,效果更佳。我是生产聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、重金属捕捉剂的
㈦ 什么是混凝剂
混凝剂,有时又称絮凝剂,在污水处理领域作为强化固液分离的手段,可用于强化污水的初次沉淀、浮选处理及活性污泥法之后的二次沉淀,还可用于污水三级处理或深度处理。
有机混凝剂有聚合氯化铝,聚合硫酸铝,聚合硫酸铁,聚合氯化铝铁等,无机高分子混凝剂有聚丙烯酰胺,能适应多种絮凝对象,用量少,效率高,生成的泥渣少,后处理容易。
混凝处理通常置于固液分离设施前,与分离设施组合起来、有效地去除原水中的粒度为1nm~100μm的悬浮物和胶体物质,降低出水浊度和CODCr,可用在污水处理流程的预处理、深度处理,也可用于剩余污泥处理。混凝处理还可有效地去除水中的微生物、病原菌,并可去除污水中的乳化油、色度、重金属离子及其他一些污染物,利用混凝沉淀处理污水中含有的磷时去除率可高达90~95%,是最便宜而又高效的除磷方法。
㈧ 重金属去除方法
重金属废水通常是包括大量难以降解的金属离子。
其中如锌、铁、铜、铅等等,还有包括汞、铅、砷、镉、铬等重金属离子是带有毒性的。会使得废水水质、与土壤中存在大量重金属离子。
这些重金属离子会随着转移到动植物体内,再转入人体体内或直接通过影响水源使人体内重金属含量过高,造成重金属中毒。
重金属废水的处理方法有生物处理法,物理处理法与化学混凝沉淀法几种。
随着污水重金属离子排放标准的提高,靠单一一种方法无法彻底将重金属离子去除。
如今比较常用的是生物法+化学沉淀法相结合对重金属进行去除。
其中化学沉淀法又分为碱剂中和混凝、硫酸亚铁或聚合硫酸铁等混凝剂混凝与氧化还原法、以及重金属螯合剂等等。
化学沉淀法去除重金属离子
1)加碱剂中和混凝法,通过投加片碱、复合碱等pH中和剂进行调节,使同种重金属离子废水达到该重金属的沉淀pH值,或对含有多种金属离子的废水进行分段pH值调节,形成沉淀污泥。
再通过气浮刮泥或沉淀排泥去除水中重金属离子。
2)硫酸亚铁或聚合硫酸铁等混凝法,通过投加硫酸亚铁、聚合硫酸铁、PAM等混凝剂。
通过混凝沉淀作用,将水中悬浮的金属盐物质进行吸附混凝沉淀处理。
3)氧化还原法,如以硫化碱、硫酸亚铁等混凝剂都具有很强的氧化还原性。
将硫酸亚铁投加入废水中水解后Cr6+还原成微毒的Cr3+(硫酸亚铁与焦亚处理六价铬对比),再通过投加聚丙烯酰胺等助凝剂将其快速反应形成Cr(OH)3沉淀并进行分离。
4)混凝破络法,这种方法主要针对含络合物的重金属废水而使用的。
这种废水中的重金属处理工艺多采用进水→调碱→破络(加硫化钠+硫酸亚铁)→混凝(硫酸亚铁)→沉淀→出水/深度处理/回收。利用破络剂溶解破络,再通过强混凝絮凝剂与水中金属离子反应产生沉淀,可以将废水中的重金属离子通过混凝去除。
5)还有另外一种更方便、快捷的方式,即选择重金属螯合剂,可适用多个行业的重金属离子处理。
主要是向重金属废水中投加化学药剂,通过线性螯合沉淀,使溶解状态的重金属生成沉淀而去除的方法。
重金属螯合剂可直接投加在污水中,操作简单,去除范围广,经济实用,是目前应用较为广泛的处理重金属废水的方法。
㈨ 工业重金属污水处理剂有哪些
在去除重金属成分的化学过程要用到助凝剂、混凝剂、絮凝剂,重金属去除剂 片碱 硫酸等药剂
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。如果不对重金属废水处理,就会严重污染环境。废水处理中重金属的种类、含量及存在形态随不同生产企业而有所不同。去除重金属在废水处理中显得相当重要。
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,达到去除重金属的目的。例如,废水处理过程中,经化学沉淀处理后,废水中的重金属从溶解的离子形态转变成难溶性化台物而沉淀下来,从水中转移到污泥中;经离子交换处理后,废水中的重金属离子转移到离子交换树脂上,经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。
因此,废水处理去除重金属原则是:
原则一:最根本的是改革生产工艺.不用或少用毒性大的重金属;
原则二: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。重金属废水处理应当在产生地点就地处理,不同其他废水混合,以免使处理复杂化。更不应当不经除重金属处理直接排入城市下水道,以免扩大重金属污染。
废水处理除重金属的方法,通常可分为两类:
方法一: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、隔膜电解法等废水处理法;
方法二: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。这些废水处理方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。
㈩ 混凝剂的产品种类
混凝剂是混凝过程中不可缺少,在混凝过程中占有十分重要的地位。为了获得理想的混凝效果,应根据不同原水水质选用适当的混凝剂。在选用混凝剂时,可以通过模拟实验的方法进行优选,同时也需要对各类混凝剂的特性有初步的了解。
混凝剂的种类繁多,有研究报道的可能多达数百种,但真正得到一定规模应用的仅有数十种。混凝剂的分类方法有多种,按其作用可分为:凝聚剂、絮凝剂、助凝剂;按其化学组成成分可分为:无机混凝剂、有机混凝剂;按其分子量大小可分为低分子混凝剂、高分子混凝剂;按其来源可分为;天然混凝剂、合成混凝剂。其实各种分类方法相互交叉包容,目前通常使用的是前两种分类方法,即按作用分类和按化学组合分类。 无机盐类混凝剂品种较少,但在水处理中应用较普遍,主要是水溶性的两价或三价金属盐,如铁盐和铝盐及其水解聚合物。可以选用的无机盐类混凝剂有硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铝钾(明矾)、铝酸钠和硫酸铁等。
1. 硫酸铝
硫酸铝含有不同数量的结晶水,Al2(SO4)3·18H2O,其中n=6、10、14、16,18和27,常用的是Al2(SO4)3·18H2O其分子量为666.41,比重1.61,外观为白色,光泽结晶。硫酸铝易溶于水,水溶液呈酸性,室温时溶解度大致是50%,pH值在2.5以下。沸水中溶解度提高至90%以上。
硫酸铝在我国使用较为普遍,大都使用块状或粒状硫酸铝。根据其不溶解杂质含量,将硫酸铝分为精制和粗制两种。精制硫酸铝的价格较贵,杂质含量不大于0.5%,Al2O3含量不小于15%;粗制硫酸铝的价格较低,杂质含量不大于2.4%,Al2O3含量不小于15%。
硫酸铝易溶于水,可干式或湿式投加。湿式投加时一般采用10—20%的浓度(按商品固体重量计算)。硫酸铝使用时水的有效pH值范围较窄,约在5.5—8之间,其有效pH值随原水的硬度含量而异:对于软水,pH值在5.7—6.6;中等硬度的水为6.6—7.2;硬度较高的水则为7.2—7.8。在控制硫酸铝剂量时应考虑上述特性。有时加入过量硫酸铝,会使水的pH值降至铝盐混凝有效pH值以下,既浪费了药剂,又使处理后的水发混。
采用硫酸铝作混凝剂时,运输方便,操作简单,混凝效果好,但水温低时,硫酸铝水解困难,形成的絮凝体较松散,混凝效果变差。粗制硫酸铝由于不溶性杂质含量高,使用时废渣较多,带来排除废渣方面的操作麻烦,而且因酸度较高而腐蚀性较强,溶解与投加设备需考虑防腐。
2. 三氯化铁
三氯化铁(FeCl3·6H2O)是一种常用的混凝剂,是黑褐色的结晶体,有强烈吸水性,极易溶于水,其溶解度随温度上升而增加,形成的矾花,沉淀性能好,处理低温水或低浊水效果比铝盐好。我国供应的三氯化铁有无水物、结晶水物和液体。市售无水三氯化铁产品中FeCl3含量可达92%以上,不溶性杂质小于4%。三氯化铁适合于干投或浓溶液投加,液体、晶体物或受潮的无水物腐蚀性极大,调制和加药设备必须考虑用耐腐蚀器材(不锈钢的泵轴运转几星期也即腐蚀,用钛制泵轴有较好的耐腐性能)。三氯化铁加入水后与天然水中碱度起反应,当被处理水的碱度低或其投加量较大时,在水中应先加适量的石灰。水处理中配制的三氯化铁溶液浓度宜高,可达46%。
采用三氯化铁做混凝剂时,其优点是易溶解,形成的絮凝体比铝盐絮凝体密实,沉降速度快,处理低温、低浊水时效果优于硫酸铝,适用的pH值范围较宽,投加量比硫酸铝小。其缺点是三氯化铁固体产品极易吸水潮解,不易保管,腐蚀性较强,对金属、混凝土、塑料等均有腐蚀性,处理后色度比铝盐处理水高,最佳投加范围较窄,不易控制等。
3. 硫酸亚铁
硫酸亚铁(FeS04·7H20)是半透明绿色结晶体,俗称绿矾,易于溶水,在水温20℃时溶解度为21%。
硫酸亚铁通常是生产其他化工产品的副产品,价格低廉,但应检测其重金属含量,保证其在最大投量时处理后水中重金属含量不超过国家有关水质标准的限量。
固体硫酸亚铁需溶解投加,一般配置成10%左右的重量百分比浓度使用。
当硫酸亚铁投加到水中时,离解出的二价铁离子只能生成简单的单核络合物,因此,不如三价铁盐那样有良好的混凝效果。残留于水中的Fe2+会使处理后的水带色,当水中色度较高时,Fe2+与水中有色物质反应,将生成颜色更深的不易沉淀的物质(但可用三价铁盐除色)。根据以上所述,使用硫酸亚铁时应将二价铁先氧化为三价铁,然后再起混凝作用。通常情况下,可采用调节pH值、加入氯、曝气等方法使二价铁快速氧化。
当水的pH值在8.0以上时,加入的亚铁盐的Fe2+易被水中溶解氧氧化成Fe3+ ,当原水的pH值较低时,可将硫酸亚铁与石灰、碱性条件下活化的活化硅酸等碱性药剂一起使用,可以促进二价铁离子氧化。当原水pH值较低而且溶解氧不足时,可通过加氯来氧化二价铁:
6FeSO4+3Cl2=2Fe(SO4)3+2FeCl3
根据以上反应式,理论上硫酸亚铁与氯生物的投量之比约为8:1,但实际生产中,为使亚铁氧化迅速充分氧化,可根据实际情况略增加氯的投加量。
当水的pH值<8.0时,则可加入石灰去除水中CO2,石灰用量可按下式估算:
[CaO]=0.37a+1.27CO2 (1.18)
式中 a——FeSO4的投加量(毫克/升);CO2——水中CO2的含量(毫克/升)。
当水中没有足够溶解氧时,则可加氯或漂白粉予以氧化,理论上1毫克/升FeSO4需加氯0.234毫克/升。
铁盐使用时,水的pH值的适用范围较宽,在5.0—11间。
4.碳酸镁
铝盐与铁盐作为混凝剂加入水中形成絮体随水中杂质一起沉淀于池底,作为污泥要进行适当处理以免造成污染。大水厂产生的污泥量甚大,因此不少人曾尝试用硫酸回收污泥中的有效铝、铁,但回收物中常有大量铁、锰和有机色度,以致不适宜再作混凝剂。
碳酸镁在水中产生Mg(0H)2胶体和铝盐、铁盐产生的A1(OH)3与Fe(OH)3胶体类似,可以起到澄清水的作用。石灰苏打法软化水站的污泥中除碳酸钙外,尚有氢氧化镁,利用二氧化碳气可以溶解污泥中的氢氧化镁,从而回收碳酸镁。
5.氯化亚铁
直接用于污、废水处理,作为还原剂和媒染剂,广泛用于织物印染,颜料印染,制造等行业,同时还用于超高压润滑油组份,也用于医药,冶金和照相。
1. 生产三氯化铁:
用氯化亚铁固体、盐酸和氯气为主要原料生产三氯化铁,首先是把氯化亚铁配比成溶液,加温通入氯气,可得到三氯化铁溶液,若三氯化铁溶液经过滤、加热、氯气或硝酸氧化、浓缩、冷却,可得到固体六水三氯化铁。二氯化铁完全反应转化成三氯化铁。产品质量符合国家标准GB1621—79的指标。
2.生产固体聚合氯化铁:
(1)在反应釜中投入氯化亚铁晶体,加水后缓加热到45-65℃时,开动反应釜搅拌器,并在反应釜底部通压缩空气,温度至85-95℃时停止加热;
(2)在反应釜上部加入碱性水溶液反应,在反应物液面下加盐酸水溶液反应,控制温度在90~95℃进行,至检测反应物中Fe↑[2+]≤0.15%时停止加入碱液,在盐基度达5~10%时停止加入盐酸水溶液,搅拌,通入压缩空气将物料趁热压入造片机中冷却成固体,粉碎后成为高含量固体聚合氯化铁,应用本发明生产的固体聚合氯化铁,质量稳定、成本低、产品稳定性好、生产过程无三废产生,产品无二次污染的隐患。
3.生产聚合氯化铝铁絮凝剂(PAFC):
用铝盐和铁盐絮凝剂的基础上生产的一种无机高分子絮凝剂。
4.用氯化亚铁废液优质处理印染废水的方法:
用氯化亚铁优质处理印染废水的方法。通过在印染废水中添加极性介质和改变电离度后,用FeCl2。处理后的印染废水处理液还能与1-2倍量未经处理的印染废水相混配,再调pH值中和,凝聚沉淀,固液分离后排放,废水的COD去除率≥50%,色度去除率70~90%,出水不泛红色,节省废水处理成本30%左右。FeCl2广泛应用于印染废水处理创造了条件,能产生良好的环境效益和经济效益。
对各类污水、电镀、皮革废水有明显的处理效果,对废水、污水中各类重金属离子的去除率接近100%;独有的脱色能力,适用于染料、染料中间体及印染行业的污水处理。能简化水处理工艺,缩短水处理周期,降低水处理成本。
5.生产可擦墨水:
是将无机盐加入色染料混合而成,其配方为聚丙烯酸钠、氯化亚铁、硫酸钴、硫酸钠、色染料和水,所说的色染料可分别为黑色、蓝色、绿色、红色等颜料。这种墨水写的字用普通的橡皮擦很容易擦去,字迹干后,不易变色,而且能长期保存。
6.粉土砂土质边坡快速固化剂:
氯化亚铁+氢氧化钙,具有较大的抗压度:40-50kpa(28天)强4-5倍。
7.氯化亚铁添加剂细水雾灭火剂:
为了提高常规细水雾的灭火有效性,拓展其应用范围,本文采用小尺度实验的方法,研究了含氯化亚铁添加剂细水雾在不同燃料种类、添加剂浓度、压力下扑灭池火的有效性。实验结果表明:向细水雾中添加氯化亚铁,显著地影响了它的灭火性能;细水雾的灭火时间随着加入的氯化亚铁的质量浓度变化而发生改变,而且存在一个最短灭火时间浓度;细水雾喷头的工作压力和燃料的类型也对细水雾的灭火性能有影响,喷头工作压力越大,细水雾的平均灭火时间越短;在相同的实验条件下,细水雾灭煤油火的时间要短于灭乙醇火的时间。
其他无机盐混凝剂如硫酸铝钾(明矾)、铝酸钾和硫酸铁等应用范围较小,在此不作详细介绍。 1. 聚合氯化铝
聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂。六十年代,日本在制造与应用方面做了大量工作,有逐步取代硫酸铝的趋势。我国在1973年曾在成都召开全国新型混凝剂技术经验交流会,会上对聚合氯化铝的产品质量提出了要求,其中要求含氧化铝(Al2O8)10%以上,碱化度为50—80%,不溶物1%以下等。
我国某些地区仍将聚合氯化铝称为碱式氯化铝[A1n(OH)mCl3n-m],这是由于对它的基本化学式的不同理解而造成的。聚合氯化铝的化学式应表示为[Al2(OH)nC18-n]m,其中n可取1到5中间的任何整数,m为≤10的整数。这个化学式实际指m个A12(OH)nCl6-n(称羟基氯化铝)单体的聚合物。
聚合氯化铝中OH-与Al的比值对混凝效果有很大关系,一般可用碱化度B表示:,例如n=4时,碱化度。一般要求B为40~60%。
聚合氯化铝作为混凝剂处理水时,有下列优点:
(1)对污染严重或低浊度、高浊度、高色度的原水都可达到好的混凝效果。
(2)水温低时,仍可保持稳定的混凝效果,因此在我国北方地区更适用。
(3)矾花形成快;颗粒大而重,沉淀性能好,投药量—般比硫酸铝低。
(4)适宜的pH值范围较宽,在5—9间,当过量投加时也不会像硫酸铝那样造成水浑浊的反效果。
(5)其碱化度比其他铝盐、铁盐为高,因此药液对设备的侵蚀作用小,且处理后水的pH值和碱度下降较小。
聚合氯化铝的性能
a、聚合氯化铝作为水处理剂对各种水质适应性强,对于高浊度水混凝沉淀效果尤为显著。
b、净化后的水质优于硫酸铝等无机混凝剂,净水成本与之相比低15-30%。絮凝体形成快,沉降速度快。
c、含氧化铝高、投加量小,可降低制成水成本。
d、源水PH值在5.0-9.0范围均可凝聚。
e、腐蚀性小,操作条件好,溶解性优于硫酸铝。
f、处理水中盐分较少,有利于离子交换处理和纯水制备。
g、对源水温度的适应性优于硫酸铝等无机混凝剂,对低温水的处理效果也较好,最低析出温度为-18℃。
产品用途:a、城市给水净化:河流水、水库水、地下水b、工业水净化。c、城市水处理。d、工业废水和废渣中有用物质的回收,促进洗煤废水中煤粉的沉降,淀粉制造中淀粉的回收。e、各种工业废水处理:印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水。f、污水处理。g、造纸施胶。h、糖液精制。i、铸造成型。j、布匹防皱。k、催化剂载体。l、医药精制。m、水泥速凝。n、化妆品原料。
使用方法:
a、投加量是被处理水而不同,一般给水净化投加量约为:液体产品5-100克/吨,固体2-30克/吨,若通过小试投加,则效果更佳。
b、配制:可直接加入被处理水中,也可用水稀释后加入水中,加水量可按投加量和处理水量决定,加水后应搅拌均匀。
注意事项:
a、每次配制的水溶液不可放置时间过长,以免降低使用效果。
b、产品有效贮存期:液体半年,固体一年。固体产品受潮后仍然可使用。
c、不同厂家或不同牌号的水处理药剂不能混合使用,并且不得与其它化学药品混存,应防水防潮。
聚合氯化铝的混凝机理与硫酸铝相同,硫酸铝的混凝机理包括了开始的铝离子,最后的氢氧化铝胶体和其中间产物(各种形态的水解聚合物)的作用。对于水中负电荷不高的粘土胶体,最好利用正电荷较低而聚合度大的水解产物,而对于形成颜色的有机物,则以正电荷较高的水解产物发挥作用为宜。但硫酸铝的化学反应甚为复杂,不可能根据不同水质人为地来控制水解聚合物的形态。至于聚合氯化铝则可根据原水水质的特点来控制制造过程中的反应条件,从而制取所需要的最适宜的聚合物,当投入水中,水解后即可直接提供高价聚合离子,达到优异的混凝效果。 目前我国聚合氯化铝应用中存在的问题主要是各地土法综合利用制得的产品,因受原 料、工艺条件等限制、质量受到影响,而各地区又缺乏具有完善工艺的专门厂家。
2. 喷雾干燥聚合氯化铝
该产品能除菌、除臭、除氟、铝、铬、除油、除浊、除重金属盐、除放射性污染物、在净化各种水源过程中具有广泛的用途。
在聚合氯化铝的生产基础上改进生产工艺,在反应釜沉淀后所形成的的液体聚合氯化铝,经过板框过滤,敝除水不溶物,最后经由喷雾干燥塔制备三氧化二铝含量更高的聚合氯化铝产品,而是用此种方法生产的产品应用领域相比较传统的滚筒干燥聚合氯化铝也更为宽泛。
a、净化生活饮用水,生活污水。b、净化工业用水、工业废水、矿山、油田回注水、净化造纸水、冶金、洗煤、皮革及各种化工污水处理等。c、工业生产应用;造纸施胶、印染漂染、水泥速凝剂、精密铸造硬化剂、耐火材料粘结剂、甘油精制、布匹防皱、医药、化妆品等其它行业,废水可循环使用。d、在炼油工业中,用于油水分离,效果甚佳。
3. 液体聚合氯化铝
液体聚合氯化铝是一种无机高分子絮凝剂。经过氢氧基离子官能团和多价阴离子聚合官能团的作用,产生出拥有大分子量和高电荷的无机高分子。可适应PH值范围为5.0-9.0,最佳PH值为6.5-7.6.
液体聚合氯化铝主要用途-城市给排水净化:河流水、水库水、地下水,工业给水净化,城市污水处理,工业废水和废渣中有用物质的回收、促进洗煤废水中煤粉的沉降、淀粉制造业中淀粉的回收,各种工业废水处理:印染废水、皮革废水、含氟废水、重金属废水、含油废水、造纸废水、洗煤废水、矿山废水、酿造废水、冶金废水、肉类加工废水,污水处理,造纸助剂,布匹增强,催化剂载体,医药精制,水泥速凝,化妆品原料等。
液体聚合氯化铝的应用领域:
(1)净水处理:生活用水、工业用水;
(2)城市污水处理;
(3)工业废水、污水、污泥的处理及污水中某些渣质回收等;
(4) 对某些处理难度大的工业污水,以PAC为母体,掺入其他药剂,调配成复合PAC,处理污水能得到惊喜的效果。
液体聚合氯化铝性能特点:
(1)聚合氯化铝分子结构大,吸附能力强,用量少,处理成本低。
(2)溶解性好,活性高,在水体中凝聚形成的矾花大,沉降快,比其他无机絮凝剂净化能力大2-3倍。
(3)适应性强,受水体PH值和温度影响小,原水净化后达到国家引用水标准,处理后水质,中阳、阴离子含量低,有利于离子交换处理和高纯水的制备。
(4)腐蚀性小,操作简便,能改善投药工序的劳动强度和劳动条件。
由于液体聚合氯化铝运输成本太大,所以固体聚合氯化铝还是比较受欢迎的(固体聚合氯化铝可以化成液体使用) 聚合硫酸铁形态性状是淡黄色无定型粉状固体,极易溶于水,10%(重量)的水溶液为红棕色透明溶液,吸湿性。聚合硫酸铁广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水、污泥脱水等的净化处理。
名称:固体聚合硫酸铁 (简称固体聚铁或SPFS)
分子式:[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m
性能指标:符合中华人民共和国国家标准《净水剂聚合硫酸铁》(GB14591-93) 项 目 指 标 GB14591-93(Ⅱ) 本产品 全铁含量 , % , ≥ 18.5 19.1 还原性物质(以 Fe2+计)含量 % , ≤ 0.15 0.01 盐基度 , % 9.0-14.0 14.0 PH (1% 水溶液) 2.0-3.0 2.4 砷(As)含量 , % , ≤ 0.0008 0.0001 铅(Pb) 含量 , % , ≤ 0.0015 0.0001 不溶物含量 , % , ≤ 0.5 0.4 应用特点(与其他无机絮凝剂相比具有以下特点):
(1) 新型、优质、高效铁盐类无机高分子絮凝剂;
(2) 混凝性能优良,矾花密实,沉降速度快;
(3) 净水效果优良,水质好,不含铝、氯及重金属离子等有害物质,亦无铁离子的水相转移,无毒,
无害,安全可靠;
(4)除浊、脱色、脱油、脱水、除菌、除臭、除藻、去除水中COD、BOD及重金属离子等功效显著;
(5) 适应水体PH值范围宽为4-11,最佳PH值范围为6-9,净化后原水的PH值与总碱度变化幅度小,
对处理设备腐蚀性小;
(6) 对微污染、含藻类、低温低浊原水净化处理效果显著,对高浊度原水净化效果尤佳;
(7)投药量少,成本低廉,处理费用可节省20%-50%。
使用方法及注意事项:
因原水性质各异,应根据不同情况,现场调试或作烧杯试验,取得最佳使用条件和最佳投药量以达到最好的处理效果。
(1)使用前,将本产品按一定浓度(10-30%)投入溶矾池,注入自来水搅拌使之充分水解,静置至呈
红棕色液体,再兑水稀释到所需浓度投加混凝。水厂亦可配成2-5%直接投加,工业废水处理直接配
成5-10%投加。
(2)投加量的确定,根据原水性质可通过生产调试或烧杯实验视矾花形成适量而定,制水厂可以原用的
其它药剂量作为参考,在同等条件下本产品与固体聚合氯化铝用量大体相当,是固体硫酸铝用量的
1/3-1/4。如果原用的是液体产品,可根据相应药剂浓度计算酌定。大致按重量比1:3而定。
(3)使用时,将上述配制好的药液,泵入计量槽,通过计量投加药液与原水混凝。
(4)一般情况下当日配制当日使用,配药需要自来水,稍有沉淀物属正常现象。
(5)注意混凝过程三个阶段的水力条件和形成矾花状况。
a、凝聚阶段:是药液注入混凝池与原水快速混凝在极短时间内形成微细矾花的过程,此时水体变
得更加浑浊,它要求水流能产生激烈的湍流。烧杯实验中宜快速(250-300转/分)搅拌
10-30S,一般不超过2min。
b、絮凝阶段:是矾花成长变粗的过程,要求适当的湍流程度和足够的停留时间(10-15min),至
后期可观察到大量 矾花聚集缓缓下沉,形成表面清晰层。 烧杯实验先以150转/分搅拌约
6分钟,再以60转/分搅拌约4分钟至呈悬浮态。
c、沉降阶段:它是在沉降池中进行的絮凝物沉降过程,要求水流缓慢,为提高效率一般采用斜管
(板式)沉降池(最好采用气浮法分离絮凝物),大量的粗大矾花被斜管(板)壁阻挡而沉积
于池底,上层水为澄清水,剩下的粒径小、密度小的矾花一边缓缓下降,一边继续相互碰撞结
大,至后期余浊基本不变。烧杯实验宜以20-30转/分慢搅5分钟,再静沉10分钟,测余浊。
(6)强化过滤,主要是合理选用滤层结构和助滤剂,以提高滤池的去除率,它是提高水质的重要措施。
(7)本产品应用于环保、工业废水的处理,使用方法与制水厂大体相同,对高色度、高COD、BOD的
原水处理,辅以助剂作用效果甚佳。
(8)采用化学混凝法的企业,原用的设备无需作大的改造,只需增设溶矾池即可使用本产品。
(9)本产品须保存在干燥、防潮、避热的地方(< 80oC,切勿损坏包装,产品可长期储存)。
(10)本产品必须溶解才能使用,溶解设备和加药设施应采用耐腐蚀材料。 从广义上讲,凡是不能在某一特定的水处理工艺中单独作用作混凝剂但可以与混凝剂配合使用而提高或改善凝聚和絮凝效果的化学药剂均可称为助凝剂。由于原水水质千差万别,没有一种混凝剂是在任何水质条件下都适用的万能药剂,因此,无论是混凝剂还是助凝剂,都需要根据所要处理的原水水质情况和所要达到的处理后水质来进行优选。