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吸附法是利用多孔性固态物质吸附水中污染物的一种方法。海泡石是一种天然纤维状含镁水合硅酸盐粘土,对废水中重金属的吸附有很好的效果,理想分子式为[Si12Mg8(OH)4] (H2O)48H2O。海泡石对水中的 Ni2 ,Co2 ,Pb2 ,Cu2 和 Cd2 有较好的吸附效果,尤其对高浓度重金属有较好的吸附性能。有机硅吸附剂对重金属也有较好的吸附效果。
有机硅吸附剂是一类由碳官能有机硅单体制备的聚合物或经这些单体处理过的无机材料或合成材料。化工及金属冶炼企业所排出的废水中常含有有色金属及有毒金属元素,采用含NHC(S)CH3和NHC(S)NH官能团的有机硅可有效地吸附这些元素,它们具有很高的吸附容量及分配系数。此类有机硅吸附剂对Hg,Cu,As,Sb的吸附容量最大,对Cu,Hg,Te,Th,Bi的分配系数大。利用这些吸附剂可以同时分离多种金属,并且可以在很宽的pH范围内吸附重金属,一般不需要特定的pH值,但净化污水的最佳pH值为5~9。未改解的水解木质素本身可以作为吸附剂,主要用于吸附去除各种重金属离子。
Karsheva等人研究发现,水溶性木质素是一种有效的吸附剂,可用于去除水中的铅离子。Lalvani发现一种可以吸附溶液中的Cr3 和Cr6 的木质素,该木质素可以去除63%的Cr6 、100%的Cr3 。
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。
化学沉淀法有中和沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法和铁氧体法,其中较为新型的技术是铁氧体法。铁氧体法是日本电气公司(NEC)研究出的一种从废水中去除重金属离子的新方法。做法是:在含重金属离子的废水中加入铁盐,利用共沉法从废水中制取铁氧体粉末。
铁氧体法可一次去除废水中多种重金属离子,铁氧体沉淀不再溶解。铁氧体法处理重金属废水效果好,投资省,设备简单,沉渣量少,且化学性质比较稳定。在自然条件下,一般不易造成二次污染。
铁氧体法捕集金属离子的机理是通过晶格取代的方式而非一般的化学反应,因此有可能突破溶度积常数的限制而同时对多种重金属离子产生作用,特别适用于处理工业生产中所产生的含多种重金属离子的废水。
根据城镇污水处理厂排入地表水域环境功能和保护目标,以及污水处理厂的处理工艺,将基本控制项目的常规污染物标准值分为一级标准、二级标准、三级标准,一级标准分为A标准和B标准.一类重金属污染物和选择控制指标...
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...
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。
采用微波辐射促进化学反应技术,引用氧化还原引发体系,可在纤维素上接枝丙烯酸/丙烯酰胺来合成具有特定功能的吸附树脂。研究表明:在最佳的合成工艺条件下,树脂对Cu2 的吸附率为99.2%,吸附容量为49.6 mg/g,用8%NH3H2O作为淋洗液对树脂洗脱再生,洗脱率在85%以上。
大昂吸附树脂重复使用7次时,对重金属离子的吸附率仍可保持在90%以上,具有良好的再生使用寿命。超级吸水树脂 SAPC 也可以脱除废水中的重金属离子,SAPC对Cr3 ,Co2 离子的富集能力强,对Hg2 ,Pb2 ,Ni2 富集能力次之。
重金属污水处理的研究与发展
重金属污水处理的研究与发展
废水中的重金属是各种常用方法不能分解破坏的,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状态转变成难溶性化合物而沉淀下来,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。总之,重金属废水经处理后形成两种产物,一是基本上脱除了重金属的处理水,一是重金属的浓缩产物。重金属浓度低于排放标准的处理水可以排放;如果符合生产工艺用水要求,最好回用。浓缩产物中的重金属大都有使用价值,应尽量回收利用;没有回收价值的,要加以无害化处理。
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) 、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。 2100433B
1.格栅池:负责拦截污水中的漂浮状态的杂货物,确保后续处理设备正常运行。
2.调节池:用以调节水质水量,一般调节池容积是每小时处理量的6-10倍,用提升泵提至缺氧池。
3.缺氧池:缺氧池为脱氮处理而设置,经过格栅分离后的污水经调节池中的污水提升泵泵入缺氧池与池中的回流硝化液相混合,缺氧池中放置NZP-II型填料作为反硝化细菌的载体,对氮;磷;硫化物去除效果好,停留时间为2小时与前续工艺中的污泥池相结合形成A/O法处理工艺,从而达到脱磷、脱氮的目的。
4.生物接触氧化池:共分两级,总生化时间6小时,前一级采用NZP-I型填料,该填料水流特性十分优越,第二级采用流动载体填料,该填料比表面积木,有利于微生物生长处理负荷达30kgBOD/M3.d是一般软性填料的7倍以上,生化池采用中心廊道微孔爆气,污水在生化池内不断循环,充分地与填料上的生物相接触,达到有机物迅速降解作用。
5.二沉池:生化后的污水进入二沉池,二沉池设计表面负荷0.9-1.2M3/M2.h二沉水槽为升降式可调液位,齿形集水槽,其槽集水均匀出水效果较好,二沉池的污泥气提至污泥池。
6.消毒池:按国家标准:TJ14-74制作、消毒池停留时间为30分钟,消毒剂采用固体氯丸或漂白粉,或宇航杀菌石。
7.污泥池:经格栅拦截的污物和二沉池污泥均进入污泥池,污泥池内设有污泥消化系统,污泥池上清液回流至调节池。
8.风机与配电柜均设置在设备房内,一般设备机房内设风机两台交替运行,当一台风机发生故障时,另一台能自行启动设备可连续运行;当污水断流时,风机能自动歇运行,以保护生物的正常生长。