如何去除废水中重金属离子
一、如何去除废水中重金属离子
目前已开发应用的去除废水中重金属的方法主要有化学法、物理化学法和生物法,包括化学沉淀、电解、离子交换、膜分离、活性碳和硅胶吸附、生物絮凝、生物吸附、植物整治等方法.采用化学法、物理化学法都将残生污染转移,易造成二次污染,且对于大流域、低浓度的有害重金属污染难以处理.而生物法具有效果好、投资少及运作费用低、易于管理和操作、不产生二次污染等优点,日益受到人们的关注.
1 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.
2 物理化学法
离子交换法和膜分离技术适用于含较低浓度重金属离子废水的处理.
3 生物法
3.1 生物絮凝法
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.
3.2 生物吸附法
生物吸附是对于经过一系列生物化学作用使重金属离子被微生物细胞吸附的概括理解,这些作用包括络合、鳌合、离子交换、吸附等.
3.3 植物整治技术
植物对重金属的吸收富集机理,主要为两个方面:一是利用植物发达的根系对重金属废水的吸收过滤作用,达到对重金属的富集和积累.二是利用微生物的活性原则和重金属与微生物的亲和作用,把重金属转化为较低毒性的产物.通过收获或移去已积累和富集了重金属的植物的枝条,降低土壤或水体中的重金属浓度,达到治理污染、修复环境的目的.
二、如何去除废水中的氯离子
可以用絮凝沉淀、溶剂萃取法,氧化还原方式,银量法,氧化铋法以及超高石灰铝法这五种方法来去除废水中的氯离子。
1、絮凝沉淀、溶剂萃取法
絮凝沉淀主要利用絮凝剂作用氯离子,将其絮凝以至沉淀去除,如复合絮凝剂;溶剂萃取是利用萃取剂将含氯离子的化合物萃取去除。
2、氧化还原方式
采用电解或电渗析、还原方式将Cl-去除。
应用方法有电解、电渗析、加氧化剂等。电解是当污水通电后,电解槽的阴阳级之间产生电位差,趋使污水中阴离子向阳极移动发生氧化反应,阳离子向阴极移动发生还原反应,从而使得废水中的污染物在阳极被氧化,在阴极被还原,或者与电极反应产物作用,转化为无害成分被分离除去。
3、银量法
银量法将含银离子物质与氯离子相结合, 生成氯化银沉淀物, 达到去除氯离子的目的。
4、氧化铋法
氧化铋法是原液中加入氧化铋试剂后, 其在酸性条件形成的铋离子, 在一定PH范围内铋离子与氯离子水解生成难溶于水的氯氧铋沉淀, 以去除原液中的氯离子。
5、超高石灰铝法
超高石灰铝法又称弗氏盐法, 最早出现在1987年, P M Friedel研究Al Cl3的化学反应时发表的一篇文章。弗氏盐法是将含氯废水加入氧化钙和偏铝酸钠, 经过一定条件的反应, 形成钙氯铝化合沉淀物, 以达到去除氯离子的目的。
目前去除水中氯离子的方法主要有:阴离子交换树脂法、溶剂萃取技术、复合絮凝剂絮凝处理和电渗析等膜分离处理技术,同时多种方法联用对氯离子的去除也有很好的效果。通常工业废水的脱氯过程是通过添加亚硫酸盐来完成的,氯离子作为水中的盐分组分,通过运用工业降低盐度的方法来处理废水中的氯离子也是可行的。目前降低水中盐度的工业化方法主要有:
1)离子交换
在溶液盐度较低的情况下,离子交换较反渗透生产高纯水更具有经济吸引力。但是随着盐度增加,由于再生化学药品需量的增加以及为延长两次再生间的床体较大,离子交换需求变低。因此,在选择离子交换方法之前必须考虑废料的定期清除和再生化学药品的费用。
2)电渗析
电渗析是一膜过程,其推动力为横跨交互放置的阴、阳离子交换膜的电场。当进料水中的阴、阳离子通过各自的离子选择性膜形成浓缩盐水时,阴、阳离子便会被选择性的移除。但是废水中阴阳离子浓度较高时移除离子所需的电流将增大,在经济及操作上造成弊端。具体参见更多相关技术文档。
3)蒸馏
热蒸馏技术,如多级闪蒸、多效蒸馏、蒸汽压缩蒸馏及这些技术的各种组合,一般用于高盐度苦咸水或海水的脱盐。
4)反渗透膜技术
反渗透技术由于具有能耗低、系统设计先进以及长期的实际操作经验,己经成为富有活力的、相对经济的技术,从而取代了热蒸馏技术。反渗透是用途最多的脱盐过程,能适用于很广的进水脱盐范围,而其它技术则或多或少的在盐浓度上受到限制。目前,该技术己经相当成熟,采用反渗透的方法进行高浓度含氯废水的脱盐处理,是与时俱进的理想选择。
三、重金属废水处理的方法有哪些?
方法有很多,我这边用的是“CLEAR NITE 污水处理药剂”,百度搜下就能找到。
化学沉淀法:化学沉淀法是使重金属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的方法,包括中和沉法和硫化物沉淀法等。
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氧化还原处理(化学还原法):电镀废水中的Cr主要以Cr6 离子形态存在,因此向废水中投加还原剂将Cr6 还原成微毒的Cr3 后,投加石灰或NaOH产生Cr(OH)3沉淀分离往除。化学还原法治理电镀废水是较早应用的治理技术之一,在我国有着广泛的应用,其治理原理简单、操纵易于把握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同,可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。应用化学还原法处理含Cr废水,碱化时一般用石灰,但废渣多;用NaOH或Na2CO3,则污泥少,但药剂用度高,处理本钱大,这是化学还原法的缺点。
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溶剂萃取:分离溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法。由于液一液接触,可连续操纵,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。这就要求在萃取操纵时留意选择水相酸度。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。
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。
重金属废水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。更不应当不经处理直接排入城市下水道,以免扩大重金属污染。
对重金属废水的处理,通常可分为两类;
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;
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。这些方法应根据废水水质、水量等情况单独或组合使用。
重金属废水常见于电镀、电子工业和冶金工业,尤其是电镀、电子工业废水,它的成分非常复杂,除含氰(CN-)废水和酸碱废水外,根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。
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。
重金属废水处理方法通常有沉淀法、物理化学法、电化学处理技术、生物化学法;以上所述方法都有各自的优缺点,在使用这些方法的时候需要根据重金属废水的具体特点进行方案的设计。很多时候,单一的方法往往很难取得较好的效果,同时使用两种或者多种方法则可以更好更快地达到治理重金属废水的目的。
1.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,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。
3.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。
主要还是化学沉淀法。化学沉淀法的原理是通过化学反应是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。
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