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金属废水如何回收

发布时间:2022-05-11 12:10:49

『壹』 电解重金属废水的重金属怎么回收

多孔材料吸附废水中的重金属离子研究 多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,其比表面积大,有利于重金属离子的吸附。传统的孔材料主要有活性炭、硅藻土、沸石、海泡石、膨润土、介孔材料等。王泽红等以天然沸石为原料,采用酸、碱、盐改性后用来处理废水中的铅和铜离子,实验结果表明,通过碱改性的沸石对铅和铜的去除能力大为改善,对初始质量浓度100 mg/L的铜和铅溶液,其去除率可达99%以上,可以达标排放。谢治民等用FeCl3改性海泡石处理废水中的锑,实验结果表明:铁改性海泡石结构发生了变化,增强了其吸附性能;海泡石对pH有缓冲作用,增加其使用范围;用0.1 mol/L NaOH再生后,使用6次,吸附量可达12.5 mg/g。Pingxiao Wu等通过改性制备了羟基铁柱撑膨润土,并研究了其对镉的吸附,吸附量可达25.7 mg/g。但这些传统的吸附材料普遍吸附容量较低,需要修饰或者改性。近些年来,研究人员通过化学组装,人工合成了金属-有机骨架材料,这类材料具有各种微纳尺度的骨架型规整孔道结构、超大比表面积、空隙率以及小的固体密度。Fei Ke等采用巯基对三维金属-有机骨架结构进行改性用于分离水中的Hg2+。实验表明,改性的金属-有机骨架化合物不仅显示很强的吸附亲和力(Kd=4.73×105 mL/g)和很高的吸附Hg2+容量(最大吸附量可达714.29 mg/g),而且吸附平衡时间短。金属-有机骨架材料因其具有高比表面积和高孔隙率,吸附容量大,是重金属废水处理材料发展的一个方向。
沉淀法
氢氧化物沉淀法
往重金属废水中加入碱性溶液,利用OH-与重金属离子反应生成难溶的金属氢氧化物沉淀,通过过滤予以分离。氢氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法两种。分步沉淀法是分段加入石灰乳,利用不同的金属氢氧化物在不同的pH值下沉淀析出的特性,依次回收各种金属氢氧化物。一次沉淀法则是一次性投加石灰乳,使溶液达到额定的pH值,从而使废水中的各种重金属离子同时以氢氧化物沉淀的形式析出。
硫化物沉淀法
将重金属废水pH值调节为一定碱性后,再通过向重金属废水中投加硫化钠或硫化钾等硫化物,或者直接通入硫化氢气体,使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀,然后被过滤分离。由于金属硫化物的溶度积比相应的金属氢氧化物的溶度积小得多,因此,硫化物沉淀法比氢氧化物沉淀法具有更多的优点,比如沉渣量少,容易脱水,沉渣金属品位高,有利于金属的回收。可是硫化物沉淀法也有不足之处,比方说硫化物结晶比较细小,难以沉降,因而应用也不是很广。
还原-沉淀法
这种方法的原理是,用还原剂将重金属废水中的重金属离子还原为金属单质或者价态较低的金属离子,先将金属过滤收集,然后再往处理液中加入石灰乳,使得还原态的重金属离子以氢氧化物的形式沉淀收集。铜和汞等的回收可以利用这种方法,该法也常用于含铬废水的处理。较常使用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、铁粉等。
絮凝浮选沉淀法
通过添加絮凝剂使得重金属废水中的小胶体颗粒稳定性变差,聚集形成大颗粒胶体物质,最终通过重力作用沉淀下来。为增大胶体颗粒的尺寸,采用浮选的办法,用于将不稳定的胶体粒子变为固相絮凝物。这一浮选过程一般包括两个重要的步骤,一是调节pH值,二是加入含铁或铝盐的絮凝剂,以克服离子间静电排斥导致的稳定作用。
树脂吸附
环保是树脂吸附法的一个重要的特点,这种方法能够分离、纯化、回收重金属,效果显着。主要是由于树脂中含有各种活性基团,比较典型的有羟基、羧基、氨基等,能够与重金属离子进行螯合,因而这些功能性树脂材料能有效的吸附重金属离子。根据活性基团的种类不同,分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
生物吸附
近些年来,很多研究者将各种生物(如植物、细菌、真菌、藻类以及酵母)经处理加工成生物吸附剂,用于处理含重金属废水。生物体具有特定的化学结构以及成分特征,而生物吸附法的主要原理,就是利用生物体的这些特性来吸附溶于水中的重金属离子。生物吸附法具有几个特点:①生物吸附剂可以降解,一般不会发生二次污染;②来源广泛,容易获取并且价格便宜;③生物吸附剂容易解析,能够有效地回收重金属。
浮选法
往重金属废水中通入气体产生气泡,废水中的胶体颗粒会附着在气泡表面,这些胶体粒子可随气泡的上浮从而实现将依附在粒子上的重金属离子加以分离。该方法具有如下优点:对小粒子的去除效果好,操作省时,费用低廉,在一定条件下,既可消除重金属污染,又可回收金属,并且还能避开某些重金属氢氧化物或碳酸盐过滤困难的问题。
离子交换法
用离子交换树脂把废水中的重金属离子交换出来,从而除去重金属离子。不过,离子交换树脂价格昂贵,其再生费用也比较高,所以,在废水处理中使用很少。但对于少量有回收价值的有毒金属来说是个不错的方法。
7
电化学处理技术
电解法
电解法的主要原理,是对重金属废水进行电解时,重金属离子在阴极得到电子被还原,这些重金属要么沉淀在电极表面,要么沉淀到反应槽底部,从而起到降低废水中重金属含量的效果。
电沉积
这种方法的原理是,在传统的化学沉淀方法中,加入电压,通过改变溶液的电势,促进重金属离子更好地沉淀。电沉积在酸性和碱性废液中都适用。

『贰』 机械加工的重金属废水处理方法有哪些

机械加工各种金属制品所排出的废液和冲洗废水,主要含有各种金属离子,他们都是剧毒性的。废水的涉及面很广,且污染性大,是重点控制的工业废水之一。那么,机械加工的重金属废水处理方法有哪些呢?一起来看看吧~
来源
机械加工重金属废水一般含有镉、铬、铅、镍、锌、汞等重金属。含酸废水和废液,主要来自于工厂的材料酸洗车间。

危害
重金属不能被生物降解,相反却能在食物链的生物放大作用下,成千百倍地富集,最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等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累积,造成慢性中毒。
重金属废水处理常用方法:
1、电解法
比较广泛地用于处理含氰的重金属废水。以电解氧化使氰分解和使重金属形成氢氧化物沉淀的方式去除废水中的氰和重金属。硫化汞废渣用电解法处理能高效地回收纯汞或汞化物。
弱水无极
2、离子交换法
由于重金属废水中的重金属大多以离子状态存在,所以用离子交换法处理能有效地除去和回收废水中的重金属。
弱水无极
3、生化处理法
生化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、微生物代谢等方法。
弱水无极
4、化学法
投加弱水无极的重金属捕捉剂RS200,重金属捕捉剂通过多种螯合基团对重金属离子螯合,产生疏水性结构而沉淀;同时,在体型结构的高分子作用下,通过絮集和网捕作用显著提高沉淀速度和去除率,从而摆脱了线性螯合沉淀的缺点。
重金属捕捉剂RS200广泛用于电镀、PCB、矿山、有色冶炼、化工产品除杂(重金属)等领域。尤其是 通过常规方法(如加烧碱+PAC+PAM)不能处理络合状态的重金属有很好去除作用。在 PCB、FPC 废水除络合铜、除络合镍效果十分显著;化学镍、铝阳极氧化废水和锌镍合 金废水处理上得到广泛应用。稳定达到表三标准(Cu<0.3mg/L,Ni<0.1mg/L)。

『叁』 重金属铜废水处理回收,镍废水处理回收的方法是什么,请传授一下,谢谢。

常规处理方法是沉淀,但是达标效果不稳定。一般我们的客户都是用我们的CH-90螯合树脂来回收废水中的铜、镍,让废水通过树脂罐就可以了,出水达标都比较稳定,当树脂饱和之后,用酸洗脱,一般我们客户用硫酸洗脱的多些,洗脱后为硫酸镍溶液,有些要求不高的就简单处理下就回用了,也有电解回收铜的,这就根据你自己的实际情况了。
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于先生

『肆』 重金属废水的处理方法

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重金属化合物或元素,经沉淀和上浮从废水中去除,可应用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、离子浮选法、电解沉淀或电解上浮法、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,可应用反渗透法、电渗析法、蒸发法、离子交换法等。第一类方法特别是中和沉淀法、硫化物沉淀法和电解沉淀法应用最广。从重金属废水回用的角度看,第二类方法比第一类优越,因为用第二类方法处理,重金属是以原状浓缩,不添加任何化学药剂,可直接回用于生产过程。而用第一类方法,重金属要借助于多次使用的化学药剂,经过多次的化学形态的转化才能回收利用。一些重金属废水如电镀漂洗水用第二类方法回收,也容易实现闭路循环。但是第二类方法受到经济和技术上的一些限制,目前还不适于处理大流量的工业废水如矿冶废水。这类废水仍以化学沉淀为主要处理方法,并沿着有利于回收重金属的方向改进。
电解法:比较广泛地用于处理含氰的重金属废水。以电解氧化使氰分解和使重金属形成氢氧化物沉淀的方式去除废水中的氰和重金属。硫化汞废渣用电解法处理能高效地回收纯汞或汞化物。
上浮法:废水中的重金属氢氧化物和硫化物还可用鼓气上浮法去除,其中以加压溶气上浮法最为有效。电解上浮法能有效地处理多种重金属废水,特别是含有重金属络合物的废水。这是因为在电解过程中能将重金属络合物氧化分解生成重金属氢氧化物,它们能被铝或铁阳极溶解形成的活性氢氧化铝或氢氧化铁吸附,在共沉作用下完全沉淀。废水中的油类和有机杂质也能被吸附,并借助阴极上产生的细小氢气泡浮上水面。此法处理效率高,在电镀废水处理中往往作为中和沉淀处理后的进一步净化处理措施。
离子浮选法:往重金属废水中投加阴离子表面活性剂,如黄原酸钠、十二烷基苯磺酸钠、明胶等,与其中的重金属离子形成具有表面活性的络合物或螯合物。不同的表面活性剂对不同的金属离子或同一种表面活性剂在不同的pH值等条件下对不同的重金属离子具有选择络合性,从而可对废水中的重金属进行浮选分离。此法可用于处理矿冶废水。
离子交换和吸附:废水中的重金属如果以阳离子形式存在,用阳离子交换树脂或其他阳离子交换剂处理;如果以阴离子形式存在,如氯碱工业的含汞废水中的氯化汞络合阴离子(HgCl4)-2,氰化电镀废水中的重金属氰化络合阴离子Zn(CN)厈、Cd(CN)+、Cu(CN),含铬废水中的铬酸根阴离子CrO-,则用阴离子交换树脂处理。
活性炭能在酸性(pH值2~3)条件下从低浓度含铬废水中有效地去除铬。含硫活性炭能有效地去除废水中的汞。活性炭还可用于处理含锌和铜的电镀废水。活性炭能吸附CN-,并在有Cu2+和O2存在的条件下使CN-氧化,从而使吸附CN-的部位得到再生。
膜法:主要有电渗析和反渗透法。电渗析的特点是浓缩倍数有限,须经多级电渗析处理,才能把废水中有用物质浓缩到可回用的程度。反渗透法用于处理镀镍、镀铜、镀锌、镀镉等电镀漂洗废水。对镍、铜、锌、镉等离子的去除率大都大于99%。因此重金属废水通过反渗透处理就能浓缩和回用重金属,反渗透水(产水)质量好时也可回用。
纳米重金属水处理技术:
纳米材料因其比表面积远超普通材料,故同一种物质将会显示出不同的物化特型,很多新型的纳米材料都不断地在水处理行业中实验、实践。被环保部、科技部、工信部、财政部四部委联合审批立项为“2011年国家重大科技成果转化项目”———纳米水处理工艺及系列产品,在江西铜业股份有限公司应用取得了历史性的突破,填补了国内空白 。
国内通常采用的重金属废水处理方法,包括石灰中和法和硫化法等。这些传统的处理工艺,虽然可以将废水中的重金属去除掉,但是处理效果并不稳定,处理后回收的清水水质仍难以确保稳定达标排放,而且还会产生二次污染。纳米重金属水处理技术不仅能使处理后的出水水质优于国家规定的排放标准且稳定可靠,投资成本和运行成本较低,与水中重金属离子反应快,吸附、处理容量是普通材料的10倍到1000倍,而且使沉淀的污泥量较传统工艺降低50%以上,污泥中杂质也少,有利于后续处理和资源回收。有数据显示,同样是每日处理300立方米重金属污水量,传统工艺每天要产生25吨石灰渣污泥,而采用纳米技术后每月只产生25吨纳米金属泥。尤其值得关注的是,这种污泥中的重金属单位含量提高了30倍。若以铜冶炼厂的废水处理为例,其回收的纳米铜泥品位已达到20%,完全可以作为铜矿资源再生利用。

『伍』 贵金属加工厂,每天会产生含贵金属废水,贵金属具有很大会用价值,请问有什么好的办法进行回用

那应该有很大的价,利用价值,但是你看看是属于再生产的

『陆』 重金属废水处理难题是怎样破解的

1重金属废水处理方法进展
1.1沉淀法
1.1.1氢氧化物沉淀法
往重金属废水中加入碱性溶液,利用OH-与重金属离子反应生成难溶的金属氢氧化物沉淀,通过过滤予以分离[2]。氢氧化物沉淀法包括分步沉淀法和一次沉淀法两种。分步沉淀法是分段加入石灰乳,利用不同的金属氢氧化物在不同的pH值下沉淀析出的特性,依次回收各种金属氢氧化物。一次沉淀法则是一次性投加石灰乳,使溶液达到额定的pH值,从而使废水中的各种重金属离子同时以氢氧化物沉淀的形式析出。
1.1.2硫化物沉淀法
将重金属废水pH值调节为一定碱性后,再通过向重金属废水中投加硫化钠或硫化钾等硫化物,或者直接通入硫化氢气体,使重金属离子同硫离子反应生成难溶的金属硫化物沉淀,然后被过滤分离[2]。由于金属硫化物的溶度积比相应的金属氢氧化物的溶度积小得多,因此,硫化物沉淀法比氢氧化物沉淀法具有更多的优点,比如沉渣量少,容易脱水,沉渣金属品位高,有利于金属的回收。可是硫化物沉淀法也有不足之处,比方说硫化物结晶比较细小,难以沉降,因而应用也不是很广。
1.1.3还原-沉淀法
这种方法的原理是,用还原剂将重金属废水中的重金属离子还原为金属单质或者价态较低的金属离子,先将金属过滤收集,然后再往处理液中加入石灰乳,使得还原态的重金属离子以氢氧化物的形式沉淀收集[2]。铜和汞等的回收可以利用这种方法,该法也常用于含铬废水的处理。较常使用的还原剂有硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、铁粉等。
1.1.4絮凝浮选沉淀法
通过添加絮凝剂使得重金属废水中的小胶体颗粒稳定性变差,聚集形成大颗粒胶体物质,最终通过重力作用沉淀下来[3]。为增大胶体颗粒的尺寸,采用浮选的办法,用于将不稳定的胶体粒子变为固相絮凝物。这一浮选过程一般包括两个重要的步骤,一是调节pH值,二是加入含铁或铝盐的絮凝剂,以克服离子间静电排斥导致的稳定作用。
1.2物理化学法
1.2.1 吸附法
(1)物理吸附法
活性炭是最早使用的吸附剂,也是目前使用最广泛的吸附剂。之所以能够进行物理吸附,是因为活性炭具有高的比表面积以及高度发达的孔隙结构。后来在此基础上又出现了活性炭纤维等衍生物,去除效率高,但价格比较昂贵。能够用于物理吸附的材料还有各种矿物质以及分子筛等。
(2)树脂吸附
环保是树脂吸附法的一个重要的特点[4],这种方法能够分离、纯化、回收重金属,效果显着。主要是由于树脂中含有各种活性基团,比较典型的有羟基、羧基、氨基等,能够与重金属离子进行螯合,因而这些功能性树脂材料能有效的吸附重金属离子。根据活性基团的种类不同,分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
(3)生物吸附
近些年来,很多研究者将各种生物(如植物、细菌、真菌、藻类以及酵母)经处理加工成生物吸附剂,用于处理含重金属废水。生物体具有特定的化学结构以及成分特征,而生物吸附法的主要原理,就是利用生物体的这些特性来吸附溶于水中的重金属离子。生物吸附法具有几个特点:①生物吸附剂可以降解,一般不会发生二次污染;②来源广泛,容易获取并且价格便宜;③生物吸附剂容易解析,能够有效地回收重金属。
1.2.2浮选法
往重金属废水中通入气体产生气泡,废水中的胶体颗粒会附着在气泡表面,这些胶体粒子可随气泡的上浮从而实现将依附在粒子上的重金属离子加以分离。该方法具有如下优点:对小粒子的去除效果好,操作省时,费用低廉,在一定条件下,既可消除重金属污染,又可回收金属,并且还能避开某些重金属氢氧化物或碳酸盐过滤困难的问题。
1.2.3离子交换法
用离子交换树脂把废水中的重金属离子交换出来,从而除去重金属离子。不过,离子交换树脂价格昂贵,其再生费用也比较高,所以,在废水处理中使用很少。但对于少量有回收价值的有毒金属来说是个不错的方法。
1.3电化学处理技术
1.3.1电解法
电解法[4]的主要原理,是对重金属废水进行电解时,重金属离子在阴极得到电子被还原,这些重金属要么沉淀在电极表面,要么沉淀到反应槽底部,从而起到降低废水中重金属含量的效果。
1.3.2电沉积
这种方法的原理是,在传统的化学沉淀方法中,加入电压,通过改变溶液的电势,促进重金属离子更好地沉淀。电沉积在酸性和碱性废液中都适用[4]。
1.4生物化学法
1.4.1生物塘净化法
该方法的原理,是利用复合的水生生态系统的协同作用,完成对重金属污染物的吸收、积累、分解以及净化作用[5]。
1.4.2植物修复法
重金属污染植物修复,是指利用植物的生命活动,提取,吸收并固定被污染水体中的重金属离子,从而达到减轻重金属废水危害的目的。

『柒』 重金属污水怎么处理

重金属的污染问题已成为今世界各国共同关注的问题,国内外对重金属的处理方面的研究正在全面进行中。我国也在这方面取得了瞩目的成绩。

重金属废水处理的方法有很多,可分为两大类:一类是使溶解性的重金属转变为不溶或者难溶的金属化合物,从而将其从水中除去。另一类是在不改变重金属化学形态的情况下进行浓缩分离,例如反渗透法、电渗析法、离子交换法、蒸发浓缩法等。

1.氢氧化物沉淀法。该方法是通过向重金属废水投加碱性沉淀剂(如石灰乳、碳酸钠液碱等),使金属离子与轻基反应,生成难溶的金属氢氧化物沉淀,从而予以分离的方法。
2.硫化物沉淀法。该方法是通过向废水中投加硫化剂,使金属离子与硫化物反应,生成难溶的金属硫化物沉淀从而得以分离的方法。硫化剂可采用硫化钠、硫化氢或硫化亚铁等。此法的优点是生成的金属硫化物的溶解度比金属氢氧化物的溶解度小,处理效果比氢氧化物沉淀更好,而且残渣量少,含水率低,便于回收有用金属。缺点是硫化物价格高。
3.还原法。该方法是通过向废水中投加还原剂,使金属离子还原为金属或低价金属离子,再投加石灰使其成为金属氢氧化物沉淀从而得以分离的方法。还原法可用于铜、汞等金属离子的回收,常用于含铅废水的处理。
4.离子交换法。离子交换法是利用离于交换剂的交换基团,与废水中的金属离子进行交换反应,将金属离子置换到交换剂上予以除去的方法。用离子交换法处理重金属废水,如Cu2+、Zn2+、Cd2+等,可以采用阳离子交换树脂;而以阴离子形式存在的金属离子络合物或酸根 (HgCl2-、Cr2O72等),则需用阴离子交换树脂予以除去。
5.铁氧体法。铁氧体是由铁离子、氧离子以及其它金属离子所组成的氧化物,是一种具有铁磁性的半导体。采用铁氧体法处理重金属废水是根据铁氧体的制造原理,利用铁氧体反应,把废水中的二价或三价金属离子,充填到铁氧体尖晶石的晶格中去,从而得到沉淀分离的方法。
6.电解法。电解法是利用电极与重金属离子发生电化学作用而消除其毒性的方法。按照阳极类型不同,将电解法分为电解沉淀法和回收重金属电解法两类。电解法设备简单、占地小、操作管理方便、而且可以回收有价金属。但电耗大、出水水质差、废水处理量小。
7.膜分离方法。该方法是利用一种特殊的半透膜,在外界压力的作用下,在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。膜分离法包括反渗透法、电渗析法、扩散渗折法、液膜法和超滤法等。
8.吸附法。该方法是利用吸附剂将废水中的重金属离子除去的方法。吸附法由于占地面积小、工艺简单、操作方便、无二次污染,特别适用于处理含低浓度金属离子的废水。
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『捌』 实验室做完实验的废水中重金属是通过什么样的方式处理掉的

近年来,为进一步开展各种科学研究,同时也为了给大学生提供一个更好的实践环境,越来越多的高校配备了更加众多的实验室,并且也购进了多种多样的实验设备及化学试剂。但是,实验过程中产生的大量实验室废水只经过了简单的处理,有的甚至都没有经过处理就排放到城市污水管网中,这给水环境甚至土壤环境都带来了不小的污染,同时也在食品安全与人体健康上埋下了隐患。

目前对含汞废水的处理方式多种多样,但成本相对偏高,而且并没有专门针对含汞废水的专利技术与设备,对于单个实验室的废水中少量的含汞废水来说,找到一个价格合理、方便快捷的汞处理手段现已是重中之重。

目前国家极其重视环境的治理,首当其冲就是废水的达标排放,对于实验室这种污染种类多、污染源浓度又不高的废水来说,必须找到快捷经济的专门处理方法才能保证废水的达标排放。

『玖』 冶金工业废水怎么处理

冶金工业产品繁多,生产流程各成系列,排放出大量废水,是污染环境的主要废水之一回.循环用水是冶金废水治理的答一项重要措施.:发展和采用不用水或少用水及无污染或少污染的新工艺、新技术。

现阶段为实现节能减排,多数冶金企业将综合废水收集一起,处理后作为生产补水全部回用。

『拾』 重金属水处理方法有哪些

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。

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