重金(jīn)屬廢水(shuǐ)處理技術匯總!
來源(yuán):免费看电影电视剧软件推荐-免费观看电影电视剧的app合集-免费看电影电视剧软件下载安装盛環保 發布時間:2020-09-23
1.氫氧化物沉澱法
往重(chóng)金屬廢(fèi)水中加入堿性溶液,利用OH-與重金(jīn)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(lí)。氫氧化物沉澱法包括(kuò)分步沉澱法和一次沉澱法兩(liǎng)種(zhǒng)。分步沉澱法是分段(duàn)加入石灰(huī)乳,利用不同的金屬氫氧化物(wù)在不同的pH值下沉(chén)澱析出(chū)的(de)特性,依次回收各金屬氫氧化物。一次沉澱法則是一次性投加石灰乳,使溶(róng)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。
2 .硫化物沉澱法
將重金屬廢水pH值凋節為一定堿(jiǎn)性後,再通過(guò)向重金屬廢水(shuǐ)中投加硫(liú)化鈉或硫化鉀等硫化物,或(huò)者(zhě)直接通人硫化(huà)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(chén)澱,然後被過濾(lǜ)分離。由於金屬(shǔ)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(chén)渣金屬品位高,有(yǒu)利於金屬的回收。可是硫(liú)化物沉澱法也有不足之處(chù),比方說硫化(huà)物結晶比較細小,難以沉降,因(yīn)而應用也不(bú)是很廣。
3. 還(hái)原一沉澱法
這種方法的原理是,用還原劑將重金屬廢水(shuǐ)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(yè)中加入石灰乳,使得還原態的重金屬離子以氫(qīng)氧化(huà)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(fǎ)也(yě)常用於含鉻廢水的處理(lǐ)。較常使用的還原劑有硫酸亞鐵、亞硫酸氫鈉(nà)、鐵粉等。
4. 絮凝浮選沉澱法
通過添加絮凝劑使得(dé)重金屬廢水中的小膠體顆粒穩定性(xìng)變差,聚(jù)集形成大顆粒(lì)膠體物質,*終通過(guò)重力作(zuò)用沉澱下來。為(wéi)增大膠體顆粒的尺寸(cùn),采用浮選的辦法,用於將不穩定的(de)膠體粒子變為固相絮凝物。這(zhè)一浮選過程一般包括兩個重要的步驟,一(yī)是調節pH值,二是加入(rù)含(hán)鐵或鋁鹽的絮凝劑,以(yǐ)克服離子間靜電排斥導致的穩定作用。
二、 物理化學法(fǎ)
1. 吸附法
(1)物理吸附法。活性炭(tàn)是*早使(shǐ)用的(de)吸附劑,也是目前使用*廣泛的吸附劑。之所以能夠進行物理吸附,是因為活性炭具有高的(de)比表麵積以及高度(dù)發達的孔(kǒng)隙結構。後來在此基礎上又出現了活性炭纖維等衍生物,去除效率高,但價格比較昂貴。能夠用於物理吸附的材料還有各種(zhǒng)礦(kuàng)物質以及分子篩等。
(2)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(lí)、純化、回收重金屬,效果顯著。主要是(shì)由(yóu)於樹脂(zhī)中含有(yǒu)各種活性(xìng)基(jī)團,比(bǐ)較典型的有羥(qiǎng)基、羧基、氨基等,能夠與重金屬(shǔ)離子進行螯(áo)合,因而這些功能(néng)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(zǐ)交換樹脂和陰離子交換樹脂。
(3)生物吸附(fù)。近些年來,很多研究者將各種生物(wù)(如植物、細菌、真菌、藻(zǎo)類以及酵母)經處理加(jiā)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征,
而生物吸附法的主要原理,就(jiù)是利用生物(wù)體(tǐ)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(diǎn):①生物吸(xī)附劑(jì)可以(yǐ)降解,一般不會發生二次汙染;②來源廣泛,容易(yì)獲取並且價格便宜;③生物(wù)吸附劑容易解析,能夠有效地回收重(chóng)金屬。
2. 浮選法
往重金屬廢水中通人氣體產(chǎn)生氣泡,廢水中的膠體顆粒會(huì)附(fù)著在氣泡(pào)表麵(miàn),這些(xiē)膠體粒子可隨氣泡的(de)上浮從(cóng)而實現將依附在粒子上的重金屬(shǔ)離子加以分離。該方法具有如下優點:對粒子(zǐ)的去除效果好(hǎo),操作省時,費用低廉,在一定條件下,既可消除重金屬汙染(rǎn),又可回收(shōu)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(de)問題。
3. 離(lí)子交換法
用離子(zǐ)交(jiāo)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(zǐ)。不過,離子交換樹脂價格昂貴,其再生費用也比(bǐ)較高,所以,在廢(fèi)水處理中(zhōng)使(shǐ)用很少。但(dàn)對於少量有(yǒu)回(huí)收價值的有毒金屬來說是個不錯的(de)方法。
4.溶劑(jì)萃取分離
溶(róng)劑萃取(qǔ)法是分離和淨化物質常用的方法。由(yóu)於液一液接觸,可連續操(cāo)作,分離效果(guǒ)較好。使用這種方法時,要選擇有較高(gāo)選擇性的萃取劑(jì),廢水中重金(jīn)屬一般以陽離子或(huò)陰離子形式存在,例如在酸(suān)性條件下,與萃取劑發生絡合反應,從水相被萃取到有(yǒu)機相,然後在堿性條件下被(bèi)反萃取到水相,使溶劑再生以循環利用。這就要求在萃取操作時注(zhù)意選擇水相酸度。盡管萃取(qǔ)法有較大優越性,然而溶劑在萃取過程中的流失和(hé)再生過程中能源消耗大(dà),使這種方法存在一定局限(xiàn)性,應用受到很大的限製。
三、 電(diàn)化(huà)學處理技(jì)術
1. 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(jí)得到電子被還原,這些重金屬要麽沉(chén)澱在電極(jí)表麵,要麽沉澱到反應槽底部,從而起到降低廢(fèi)水中重金屬含(hán)量的效(xiào)果(guǒ)。
2 .電沉積
這(zhè)種方法的原理是,在傳統的化學沉澱方法中,加入(rù)電壓,通過改變溶液的電勢,促進重金屬離子更好地沉(chén)澱。電沉積在酸性(xìng)和堿性廢液中都(dōu)適用。
3. 膜分離(lí)技術
膜分(fèn)離法是利用高分子所具有的選(xuǎn)擇性來進行(háng)物質分離的技術,包括電滲析、反滲透、膜萃取、超過濾等。用(yòng)電滲析法處理電鍍工業廢水,處理後(hòu)廢水組成不變,有利(lì)於回槽使用(yòng)。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金屬離子廢水都適(shì)宜用電滲析處理,已有成套設備。反滲透法已大規(guī)模用於鍍Zn、Ni、Cr漂洗水和(hé)混合重(chóng)金屬廢水處(chù)理。采用反滲透法處理電鍍廢水,已處理水可以回用(yòng),實現閉路循環。液膜(mó)法治理電鍍廢水的研究報道很多,有些領域液膜法已由基礎理論研究進入到初步工業應用階段,如我(wǒ)國和奧地利均用乳狀液膜技術處理含Zn廢水,此外也應用於(yú)鍍Au廢液處理(lǐ)中。膜萃取技術是一種高效、無(wú)二次汙染(rǎn)的分離技術,該(gāi)項技術在金屬萃取方麵有很大進展。
四、生物化學法
1. 生物塘淨化法
該方法的原理,是利用複合的水生生態(tài)係統的協同作用,完成對重金屬汙染物的(de)吸收、積累、分解以及淨(jìng)化作用。
2. 動(dòng)物處理(lǐ)
動物(wù)法處(chù)理重金屬廢水現今尚處於起(qǐ)步階段。尤其是無脊椎動物(wù)對Zn和Cd具有很大的富集能力。可見,利用水生動物(wù)處理重(chóng)金屬廢水存在一定的可行(háng)性。研究發(fā)現,利用雙殼(ké)(河蚌)處理重金屬廢水,在重金屬濃度為3.125 mg/L時,雙殼(ké)生物對重金屬Zn、Cd、Pb2+ 、Ag 的脫除係數達到72.0%~89.9%,對雙殼法處理重(chóng)金屬(shǔ)廢水的可行性作了肯定。
3. 微生物(wù)及藻類處理
通過生(shēng)物絮(xù)凝,生(shēng)物(wù)吸附,生(shēng)物沉澱等作用實現廢水(shuǐ)中重金屬的轉化,沉積和固定。研究表明,廢水中金屬汙染濃度為10~l000 時,傳統(tǒng)的(de)處理工藝成本很高,而廉價(jià)、易得的微生物可從稀溶(róng)液中富(fù)集、分離,通常能將濃(nóng)縮幾千倍或更多。目前,微生物處理工(gōng)藝得到工業應用較多(duō)的是生物硫化法,其他的如,生(shēng)物吸附,生物絮凝等尚未得到大規模的工業應(yīng)用。
4. 植物修複法
重金屬汙染植物修複,是指利用(yòng)植物的生命活動,提(tí)取,吸收並固定被汙染水體中的重金屬離子,從而達到減(jiǎn)輕重金屬廢水危害的目的。
5.生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的(de)一種除汙方法。微生物(wù)絮凝劑是一類由微生物產生並分泌(mì)到細胞(bāo)外,具有絮凝活性的代(dài)謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮(fú)物相互凝聚(jù)沉澱。至目前(qián)為止,對重金屬有絮凝(níng)作用的約有十幾個品種,生物(wù)絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鼇合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方(fāng)便無毒、不產生二次(cì)汙染、絮凝效果好,且生長快、易於實現工業化等特點。此外,微生物可(kě)以通過(guò)遺傳工程、馴化或構(gòu)造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊(kuò)的應用前景(jǐng)。
6. 生物吸附法
生物吸附法是利用(yòng)生物體本身的化學結(jié)構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子,再通過固液兩相(xiàng)分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細菌在生長(zhǎng)過程中釋放的蛋白質,能使溶液中可溶性的重金屬(shǔ)離子轉化為沉澱物而去除(chú)。生物吸附劑具有來源廣、價(jià)格(gé)低、吸(xī)附能力強、易於(yú)分(fèn)離(lí)回收重金屬等(děng)特點,已經被(bèi)廣泛應用。
7.生物化(huà)學(xué)法
生物化學法指通過微生物處理含重(chóng)金屬廢水,將可溶性離子轉(zhuǎn)化為不溶性化(huà)合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一(yī)種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化(huà)的硫酸鹽還原作用,將硫酸(suān)鹽(yán)還原成(chéng)H2S,廢水中的重金(jīn)屬離子可以和所產生的(de)H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除,同時H2S的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使(shǐ)廢水(shuǐ)的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研(yán)究表明,生物(wù)化學法(fǎ)處(chù)理含Cr6+濃度為(wéi)30~40mg/L的廢水去除(chú)率可達99.67%~99.97%。有人還利(lì)用家畜糞(fèn)便厭氧(yǎng)消化汙泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉(xiǎo)紅(hóng)等人用脫硫腸杆菌(SRV)去除電鍍廢水(shuǐ)中的銅離子,在銅(tóng)質量濃度為246.8 mg/L的溶液,當pH為(wéi)4.0時,去除率達(dá)99.12%。