含重金屬工業(yè)廢水處理方法綜述[權(quán)威資料]

含重金屬工業(yè)廢水處理方法綜述 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要 :未經(jīng)處理的工業(yè)廢水的大量排放導(dǎo)致了重金屬的污染加劇，給人們的生存環(huán)境和人體健康造成了嚴(yán)重威脅。因此，含重金屬的工業(yè)廢水處理引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。本文闡述了目前主要的含重金屬的工業(yè)廢水處理方法，包括了物理方法、化學(xué)方法、生物方法，指出了各處理方法的特點(diǎn)，為含重金屬的工業(yè)廢水處理提供參考。 關(guān)鍵詞：含重金屬；工業(yè)廢水；離子；處理方法；回收利用 Abstract: the untreated in industrial wastewater discharge of heavy metal pollution in increasing, to peoples living environment and human health caused a serious threat. Therefore, of heavy metals in the industrial wastewater treatment caused extensive attention of the whole society. This paper expounds the present main of heavy metals in industrial wastewater treatment methods, including the physical method, chemical method, biological method, and points out the processing method of characteristics, for the industrial wastewater treatment of heavy metals to provide the reference. Keywords: contain heavy metals； Industrial wastewater； Ion； Processing methods； recycling X703 A 隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)也得到了較快發(fā)展，大量含有重金屬的工業(yè)廢水未經(jīng)處理就排放到環(huán)境中，導(dǎo)致了土壤和水源中重金屬積累的加劇，重金屬的污染也 日益嚴(yán)重。由于重金屬易通過(guò)食物鏈而生物富集，構(gòu)成對(duì)生物和人體健康的嚴(yán)重威脅。如何有效地處理重金屬工業(yè)廢水已成為社會(huì)共同關(guān)注的問(wèn)題。處理重金屬工業(yè)廢水的方法盡管多種多樣，但大體可歸納為物理法、化學(xué)法和生物法。本文就含重金屬工業(yè)廢水處理方法進(jìn)行介紹。 1 含重金屬?gòu)U水處理方法 1.1 物理法 (1)膜分離法 膜分離技術(shù)使用一種特殊的半透膜，在外界推動(dòng)力作用下，使溶液中一種溶質(zhì)和溶劑滲透出來(lái)，從而達(dá)到分離的目的。根據(jù)膜的不同，可以分為電滲析、反滲析、液膜、超濾等。目前反滲透 和超濾膜在電鍍廢水中已廣泛應(yīng)用。 液膜分離技術(shù)是將萃取和膜過(guò)程結(jié)合的一種高效分離技術(shù)，萃取與反萃取同時(shí)進(jìn)行，是分離和濃縮金屬離子的有效方法。其中支撐液膜在處理重金屬?gòu)U水，提取稀有、貴重金屬離子，如提取鉑、鎵、銦等方面具有低耗能、低成本等、效率高等特點(diǎn)，具有廣闊的應(yīng)用前景。將膜技術(shù)與其他技術(shù)工藝有機(jī)結(jié)合起來(lái)處理重金屬?gòu)U水將是未來(lái)的發(fā)展方向。某蓄電池材料有限公司主要從事廢舊鉛酸蓄電池的回收和鉛基合金、電解鉛的生產(chǎn)，其廢水處理系統(tǒng)采用混凝沉淀膜處理組合工藝，進(jìn)一步確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。半年多的實(shí)際運(yùn)行表明 ：該工藝運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB8978 1996）的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)現(xiàn)了回用（回用率） 70。 (2)吸附法 吸附法是利用吸附劑吸附廢水中重金屬的一種方法，其中吸附法被認(rèn)為是去除痕量重金屬有效的方法。常用的吸附劑有活性炭、沸石、硅藻土、凹凸棒石、二氧化硅、天然高分子及離子交換樹(shù)脂等。其中天然沸石吸附能力最強(qiáng)，也是最早用于重金屬?gòu)U水處理的礦物材料。 納米 FeO 是一種有效的脫鹵還原的納米材料。與常規(guī)的顆粒鐵粉相比，納米 FeO 顆粒有粒徑小、易分散、比表面積 大，表面吸附能力強(qiáng)，反應(yīng)活性強(qiáng)，還原效率和還原速度遠(yuǎn)高于普通鐵粉的特點(diǎn)。納米 FeO 除了可以高效還原有機(jī)氯代物以外，其對(duì) Cr6、 Pb2和 AS3等多種重金屬同樣表現(xiàn)出良好的處理效果。 負(fù)載型納米 FeO 主要是利用負(fù)載物（如聚合物、硅膠、沙子和表面活性劑等）在固液表面的吸附作用，能在顆粒表面形成一層分子膜阻礙顆粒間相互接觸，同時(shí)增大了顆粒之間的距離，使顆粒之間接觸不再緊密。與普通納米 FeO相比，負(fù)載型納米 FeO 不僅對(duì)水體中的重金屬和有機(jī)污染物有更高的去除效率，而且其重復(fù)利用性和穩(wěn)定性也優(yōu)于一般納米 FeO。 Ponder 等利用聚合松香負(fù)載納米 FeO 去除水中的Cr6和 Pb2，結(jié)果表明：負(fù)載型納米 FeO 的去除率不僅比投加量高 3 5 倍的普通鐵粉高近 5 倍，而且也略高于無(wú)負(fù)載納米 FeO 的去除率。 凹凸棒石又稱坡縷石，是一種 21 （ TOT）型層鏈狀海泡石族的含水富鎂、鋁的硅酸鹽黏土礦物，其晶體化學(xué)式：Mg5（ H2O） 4 Si4O10 2（ OH） 2，它比表面積大、吸附性能良好、來(lái)源廣、成本低、儲(chǔ)量豐富，但是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用凹凸棒石吸附處理重金屬?gòu)U水還處在研究階段，凹凸棒石黏土吸附金屬離子的種類有待擴(kuò)寬。黃德榮 等用吸附混凝法，將凹凸棒石黏土和混凝劑連用治理含鋅電鍍廢水， Zn2的去除率高達(dá) 99 8以上。同時(shí)，凹凸棒石粘土含有大量的結(jié)構(gòu)羥基，如 Si OH、 Mg OH 和 A1 OH 等。由于其結(jié)構(gòu)中存在著A13對(duì) Si4及 Al3， Fe2對(duì) Mg2等類質(zhì)同晶置換現(xiàn)象，故晶體中含有不定量的 Na， Ca2， Fe3和 A13等，各種離子替代的綜合結(jié)果是凹凸棒石常常帶少量的永久性的負(fù)電荷，因此凹凸棒石具有很強(qiáng)的物理和化學(xué)吸附能力。 離子交換樹(shù)脂法是一種應(yīng)用廣泛的方法，樹(shù)脂中含有的氨基、羥基等活性基團(tuán)可以與重金 屬離子進(jìn)行螯合、交換反應(yīng)，從而去除廢水中重金屬離子的方法，同時(shí)還可以用于濃縮和回收溶液中痕量的重金屬，其優(yōu)點(diǎn)是樹(shù)脂具有可逆性，可通過(guò)再生重復(fù)使用，且交換選擇性好，缺點(diǎn)是價(jià)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(guò)程可逆性好的離子交換樹(shù)脂，對(duì)于處理重金屬?gòu)U水有著重要意義。 1.2 化學(xué)法 (1)化學(xué)沉淀法 化學(xué)沉淀法是指向重金屬?gòu)U水中投放藥劑，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使溶解狀態(tài)的重金屬生成沉淀而去除的方法。包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鋇鹽沉淀法等。中和沉淀法應(yīng)用比較廣 泛，向重金屬?gòu)U水中投放藥劑（如石灰石）使廢水中重金屬形成沉淀而去除?；瘜W(xué)沉淀法處理重金屬?gòu)U水具有工藝簡(jiǎn)單、去除范圍廣、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)，是目前應(yīng)用最為廣泛的處理重金屬?gòu)U水的方法。 (2)電化學(xué)法 電化學(xué)法是應(yīng)用電解的基本原理，使廢水中重金屬離子在陽(yáng)極和陰極上分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使重金屬富集，從而去除廢水中重金屬，并且可以回收利用。 高壓脈沖電凝法（ HVES）是采用高電壓小電流，系運(yùn)用電化學(xué)原理，將電能轉(zhuǎn)為化學(xué)能，對(duì)廢水中有機(jī)或無(wú)機(jī)物進(jìn)行氧化還原、中和反應(yīng)。通過(guò)凝聚、沉淀、浮除將 污染物從水體中分離，從而有效地去除廢水中的 Cr6、 Ni2、 Cu2、 Zn2、 Cd2、 Cn、油、磷酸鹽以及 COD、 SS 與色度。該方法操作方便、反應(yīng)迅速，可去除的污染物廣泛、無(wú)二次污染、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，在國(guó)外電化學(xué)技術(shù)被稱為 “ 環(huán)境友好技術(shù) ” 。李宇慶等采用高壓脈沖電凝 FenTon 氧化工藝處理制藥廢水，研究表明在 PH 值為 4 左右、極板間距為 20MM 電流強(qiáng)度為 10A、高壓脈沖電凝反應(yīng)時(shí)間為 45Min、 H2O2 投加量為 4ML L、 FenTOn 氧化時(shí)間為 60Min 時(shí)，對(duì) CODCr 去除率為為 36 5 39 2，廢水 M（ BOD5） M（ CODCr）從 0 13提高到 0 37，可生化性大大提高，為后續(xù)處理達(dá)標(biāo)排放奠定了基礎(chǔ)。 微電解生物法是利用廢鐵屑對(duì)電鍍廢水進(jìn)行預(yù)處理，使大部分的 Cr6在較短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為 Cr3，同時(shí)使廢水的 PH 值上升 2 3，然后將廢水加入到生物反應(yīng)器中通過(guò)生物作用將廢水中剩余的重金屬離子去除，達(dá)到凈化電鍍廢水的目的。通過(guò)與生物法的結(jié)合，提高了此種技術(shù)對(duì)廢水凈化的效率。該方法結(jié)合了氧化還原、絮凝、吸附作用，協(xié)同性強(qiáng)、綜合效果好、操作簡(jiǎn)便，運(yùn)行費(fèi)用低。但是，由于電解裝置經(jīng)一段時(shí)間的運(yùn)行后， 會(huì)大大降低了處理效果，必須開(kāi)發(fā)新型的處理裝置以彌補(bǔ)這一缺陷；另外在運(yùn)行過(guò)程中表面沉積物易于使電極產(chǎn)生鈍化，降低處理效果，因此，操作條件的優(yōu)化和各種助劑、催化劑的研制、選用、配比很重要。針對(duì)目前微電解法存在的問(wèn)題以及工程應(yīng)用的要求，可以將微電解法和化學(xué)法、生物法以及其它方法結(jié)合起來(lái)，充分利用各種方法的優(yōu)點(diǎn)，研究出新型的工藝，來(lái)解決實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中所存在的問(wèn)題。 電去離子技術(shù)（ EDI， electrodeionization），是將離子交換樹(shù)脂填充在電滲析器的淡水室中從而將離子交換與電滲析進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，在 直流電場(chǎng)作用下同時(shí)實(shí)現(xiàn)離子的深度脫除與濃縮，以及樹(shù)脂連續(xù)電再生的新型復(fù)合分離過(guò)程。該方法既保留了電滲析連續(xù)除鹽和離子交換樹(shù)脂深度除鹽的優(yōu)點(diǎn)，又克服了電滲析濃差極化所造成的不良影響，且避免了離子交換樹(shù)脂酸堿再生所造成的環(huán)境污染。所以，無(wú)論從技術(shù)角度還是運(yùn)行成本來(lái)看， EDI 都比電滲析或離子交換更高效。但同時(shí)處理過(guò)程中也不同程度存在膜堆適用性差，過(guò)程運(yùn)行不夠穩(wěn)定，易形成金屬氫氧化物沉淀等問(wèn)題。隨著研究的不斷深入，上述問(wèn)題將逐步解決， EDI 也將成為一種很有發(fā)展?jié)摿Φ闹亟饘購(gòu)U水處理技術(shù)。 1.3 生物法 (1)植物修復(fù)法 植物修復(fù)法是指利用高等植物通過(guò)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屬含量，以達(dá)到治理污染、修復(fù)環(huán)境的目的。該方法實(shí)施較簡(jiǎn)便、成本較低并且對(duì)環(huán)境擾動(dòng)少。但是治理效率較低，不能治理重度污染的土壤和水體。 Rai 和 Dwivedi 等調(diào)查發(fā)現(xiàn)水蕹（ Ipomeaaquqtica）是一種很好的蓄積植物，該植物最大可以蓄積 Cu： 62， MO： 5， Cr： 13， Cd： 11， AS： 0 05g gDW。 Bareen 和 Khilji 研究表明，長(zhǎng)苞香蒲 90d 后也可以去除底泥中 42 Cr， 38 Cu 和 36 Zn。 (2)生物絮凝法 生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀的一種除污方法。目前已開(kāi)發(fā)出具有絮凝作用的微生物有細(xì)菌、霉菌、放線菌、酵母菌和藻類等共 17 個(gè)品種，而對(duì)重金屬有絮凝作用的只有 12 個(gè)，陳天等從多種微生物中提取殼聚糖為絮凝劑回收水中 Pb2、 Cr3、 Cu2等重金屬離子。在離子濃度是 100Mg L 的 200ML 廢水中加入 10Mg 殼聚糖，處理后 Cr3、 Cu2濃度都小于 0 1Mg L， Pb2濃度小于 1Mg L，處理效果十分明顯。 (3)生物吸附法 生物吸附法是利用生物體本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)及成分特性來(lái)吸附溶于水中的金屬離子，再通過(guò)固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。該方法在低濃度下，選擇吸附重金屬能力強(qiáng)，處理效率高，操作的 PH 值和溫度范圍寬，易于分離回收重金屬，成本低等特點(diǎn)。同時(shí)還可從工業(yè)發(fā)酵工廠及廢水處理廠中排放出大量的微生物菌體，用于重金屬的吸附處理。蔣新宇等用毛木耳（ Auriculariapolytricha）子實(shí)體為生物吸附材料，通過(guò)對(duì)起始 PH 值、反應(yīng)時(shí)間、重金屬濃度這 3 個(gè)因素對(duì)毛木耳子實(shí)體吸附 Cd2、 Cu2、 Pb2、 Zn2的研究，結(jié)果表明最適起始 PH 值為 5， PH 值是影響毛木耳子實(shí)體吸附重金屬離子的主要因素。其中在 10Mg L 重金屬濃度下，毛木耳子實(shí)體對(duì) Cd2、 Cu2、 Pb2、 Zn2的最大吸附率分別為 94 12、 96 22、 99 94、99 19，在吸附達(dá)到平衡以前，毛木耳子實(shí)體對(duì) Cd2、Cu2、 Pb2、 Zn2最大平衡吸附量分別為 10 09、8 36、 23 57 和 3 64Mg g，而對(duì) Pb2的吸附量最大。因此毛木耳子實(shí)體是很有發(fā)展?jié)摿Φ闹亟饘購(gòu)U水處理技術(shù)。 2 結(jié)語(yǔ) 綜上所述，含重金屬工業(yè)廢水處理方法較多，各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺陷。但是重金屬?gòu)U水處理比較復(fù)雜，且水體中含有多種重金屬離子，因此，在處理過(guò)程中應(yīng)該考慮采用多種方法和工藝的綜合運(yùn)用，將處理后的重金屬充分回收、廢水回用，以達(dá)到最好的處理效果，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益相統(tǒng)一。 參考文獻(xiàn) 1 門彬 王東升，大中小重金屬?gòu)U水處理方法綜述J.水工業(yè)市場(chǎng) ,2011.08 2 林玉瑤 , 含重金屬離子廢水處理技術(shù)綜述 J.環(huán)境 ,2009.S1 閱讀相關(guān)文檔 :地鐵隧道火災(zāi)疏散 救援問(wèn)題的研究 房地產(chǎn)企業(yè)項(xiàng)目管理的科學(xué)運(yùn)用 地鐵列車變頻空調(diào)的節(jié)能分析 地鐵運(yùn)營(yíng)如何推行 6S 現(xiàn)場(chǎng)管理 重載鐵路長(zhǎng)大橋梁無(wú)縫線路縱向力分析 對(duì)工程預(yù)結(jié)算管理的探討 建筑施工安全管理存在問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施 試論工程質(zhì)量管理與標(biāo)