处理废水中重金属的方法范例6篇

处理废水中重金属的方法

处理废水中重金属的方法范文1

关键词:重金属废水;处理;工艺

中图分类号: TU992.3 文献标识码:A

重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。实际所需处理的废水中含有的重金属并不是单一种类, 往往多种重金属并存,废水的分类通常以其中含量最高的重金属为依据,其中含铜废水、含铬废水、含镍废水和含铅废水等较为多见。废水中所含重金属能对环境及人体产生长远的不良影响,是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一,未经处理直接排放,一方面将对环境造成污染,另一方面也浪费了大量的水资源和贵重金属资源, 其水质水量与生产工艺有关,因此对废水处理工艺的研究具有十分重要的意义。

1 废水处理操作方法

废水中的重金属一般不能分解破坏,只能转移其存在位置和转变其物化形态。处理方法是首先改革生产工艺,不用或少用毒性大的重金属。对已经形成的重金属废水处理方法很多,一般分为物理法、化学法和生物法, 每种处理方法都有各自的特点和适用条件, 根据不同的原水水质和处理后的水质要求, 可单独应用,亦可几种方法组合应用。重金属废水处理的主要原理是利用金属离子在碱性条件下的沉淀,经分离达到净化废水,回收重金属,进而回用废水,最终实现降低金属排放总量,节约水资源回收贵重金属的目的。对含有机物、络离子及螯合物量大的废水, 要先将妨碍处理重金属的有机物质用氧化、吸附等适当的处理方法除去。然后再把它作无机类废水处理。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。含重金属废水最常采用的是化学沉淀法, 把重金属离子转变成难溶于水的氢氧化物或硫化物等的盐类, 然后进行共沉淀而除去, 处理后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用。加强混凝方法对重金属的处理也很有效,形成新的重金属浓缩产物应尽量回收利用或加以无害化处理。

2 重金属废水处理工艺

2.1 硫酸盐生物还原法处理含锌废水

硫酸盐生物还原法处理含锌废水其原理是利用硫酸盐还原菌SRB在厌氧条件下产生硫化氢,硫化氢和废水中的重金属反应,生成金属硫化物沉淀以去除重金属离子。生物反应器是一个厌氧反应系统,微生物在厌氧条件下分解有机物,还原硫酸盐生成硫化氢,硫化氢与废水中的锌离子反应生成不溶性的硫化锌。生物反应器的类型可以是上流式厌氧污泥床、厌氧接触反应器等。

反应生成的硫化锌沉淀同厌氧污泥混在一起,当其浓度达到一定程度以后,为了保证生物反应器的正常运行,就必然排放一部分污泥。由于污泥中锌含量较高,可以回收。从沉淀池中的出水,虽然锌离子的去除率很高,但是出水中还含有比较高的COD和硫化氢,因此必须要进行好氧处理去除COD和硫化氢,使最终出水的指标都达到国家排放标准。

2.2 含铜重金属废水处理工艺

焦磷酸铜废水中铜主要以络合物形式存在,因此该类废水在强碱条件下投加酸进行破络反应,再与其他重金属废水混合处理。含铜废水主要来源于电镀、化学镀工序。一般有电镀铜工序产生电镀废水, 工件电镀铜后清洗工序产生清洗水, 化学镀铜工序产生化学镀废水, 工件化学镀铜后清洗工序产生清洗水, 线路板镀铜后蚀刻工序产生蚀刻废水, 线路板镀铜后微蚀工序产生微蚀水, 线路板镀铜后棕化工序产生棕化废水, 线路板镀铜后采用表面活性剂清洗产生清洗水等。

2.2.1 工作原理

2.2.2 工艺流程

3 电池厂重金属废水的污水处理系统

某电池生产废水排放量650/d。在生产过程中使用含汞锌、锰和淀粉等原料。在电液配制、糊化、洗碳棒头等生产过程中排出的废水重金属污染物浓度平均为:汞008mg/L、锌315m1/L。锰73mg/L,如果直接排放会对环境造成较严重的污染。由于废水中含有几种重金属污染物,处理难度高,该厂针对水质制定出一套高效经济的废水治理方案。

3.1 工艺流程

很多废水(如电池的含锌废水)经絮凝反应后能分离出大量的污泥,这些絮状污泥有一定的吸附能力。针对重金属离子容易被吸附的特性,EWP高效污水净化器利用Zn在pH=8-9时能生成的Zn(0H)2絮凝沉淀物,在净化器内形成吸附过滤流化床,并添加重金属离子吸附剂GPC,对汞和其它重金属污染物进行吸附过滤,达到同时治理几种重金属污染物的效果。废水从调节池自流至反应池,在反应池的入口与出口处分别加入三组药剂,再由进流泵将经过混凝反应的废水泵入净化器内处理,处理后的清水从顶部流出,污泥从底部排入污泥浓缩罐,经污泥浓缩罐及污泥贮罐浓缩后脱水运走。

3.2 工艺设备及主要构筑物设计参数

(1)调节池 调节池有效容积为200m3。加设一个反应池。

(2)加药系统 Na2S:用量5×10-5用玻璃钢作溶药搅拌器配制成质量分数为5%的溶液;石灰:由固体加药机投加,用量由pH自动控制器控制;重金属离子吸附剂GPC:用量3×10,由固体加药机投加。

(3)主要设备 EWP高效污水净化器共两套:EwP-10、EWP-20处理量分别为200m/d和500m/d,污泥脱水机选用10m的板框压滤机,污泥经脱水后外运至固废中心。

结语

含重金属废水的处理要讲求实效,可概括为两个方面:

( 1) 控制污染源, 尽量改革工艺, 实现少排放。

( 2) 使用重金属的生产过程中采用合理的工艺流程和完善的生产设备,实行科学的生产管理和运行操作,减少重金属的耗用量和随废水的流失量;在此基础上对数量少、浓度低的废水进行有效的处理。处理以化学沉淀法为主, 适当辅以其他处理方法。污水处理系统工程投入正常运行后,使得附近大量的陆源污水得到处理,消减了大量的排海污染物,使得整个海域海洋生态环境得到改善。对整个近岸海域的海域生态环境的改善将起到积极的作用,同时对周边的环境和港区的开发建设也起到积极的促进作用,是正效益工程。

参考文献

[1]王志军,岳远鑫,屈银龙等.污水处理实时监测系统[J].广东时报,2010(4).

[2]易晓民.污水处理自动化控制系统的应用[J].北京给排水,2008(1).

[3]郑志辉.中小型污水处理站的水泵装备及其运行方式的研讨[J].铁道勘测与设计,2003(5).

[4]黄志文.邯钢污水处理厂设计及应用[J].西南给排水,2007(3).

[5]林俊飞,李迎春.污水处理净化过程三维细胞自动机动态模拟[J].智能系统学报,20l1(5).

处理废水中重金属的方法范文2

摘 要:该文概述了重金属废水的来源与危害,并介绍了湿法脱硫废水的性质,分析了国内外普遍应用的化学沉淀去除脱硫废水中重金属的优缺点,并介绍了一种新型的铁氧微晶体处理脱硫废水中重金属的技术及其优点与成本优势,对电厂脱硫废水的重金属处理有借鉴意义。

关键词:脱硫废水 化学沉淀 铁氧微晶体 重金属

中图分类号:X701.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)07(a)-0065-02

1 重金属废水的来源及危害

重金属废水来源广泛,随着工业发展和人类自身活动的增加,大量含有重金属污染物的工业废水和城市生活污水被排入江河湖泊。重金属废水污染具有毒效长期持续,生物不可降解的特点,且可通过食物链作用进入人体,并在人体内累积,从而导致各种疾病和机能紊乱,最终对人体健康造成严重危害。其中主要金属污染源有Cu、Zn、Hg、Ni、Cd、Pb和Cr等。因此,有效地去除废水中的重金属已成为当前的迫切任务。

2 湿法脱硫废水的性质

湿法脱硫废水中主要包括悬浮物、硫酸盐、过饱和的亚硫酸盐、重金属离子。其中重金属离子包扩铅、镉、铬、镍、汞等列为第一类污染物的物质。这些物质必须在车间或者车间处理设施排放口达标排放。这就要求在脱硫废水作为其他水源时,必须单独处理。湿法脱硫废水一般呈酸性,pH值约为4.1~6.5,含固率较高,具有强烈的粘附性和沉淀性,重金属离子含量不大,但离子种类多且浓度范围大,在弱酸性的脱硫废水中,重金属具有较好的溶解性。

3 几种化学沉淀法去除重金属离子的方法

化学沉淀法指向重金属废水中加入药剂通过化学反应使呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的化合物沉淀而去除。包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法和铁氧体共沉淀法等。化学沉淀法发展时间较长,工艺较成熟。该工艺对重金属去除范围广、效率高、经济简便。但需要投加大量化学药剂,产生的沉渣量大、含水高、脱水困难,若处置不当,极易造成二次污染。

其中中和沉淀法是应用最广的一种方法,向重金属废水中投加碱中和剂(通常为Ca(OH)2)使废水中的重金属形成溶解度较小的氢氧化物沉淀而去除。

铁氧体共沉淀法是日本电气公司(NEC)研究出来的一种处理术。向重金属废水中投加铁盐,通过工艺控制,达到有利于形成铁氧体的条件,使污水中多种重金属离子与铁盐生成稳定的铁氧体晶粒共沉淀,再通过重力分离等手段,达到去除重金属离子的目的。铁氧体法处理重金属废水效果好,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。该工艺投资省、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。此外,铁氧体具有磁性,可以作为磁性材料回收利用。但该方法不能单独回收有用的金属,且其在形成铁氧体过程中一般需要加热,能耗较高。另外,该方法还具有处理后废水盐度高,不能处理含Hg和络合物的废水等缺点。

4 铁氧微晶体处理技术

目前,随着废水技术排放标准的日趋严格,单纯化学沉淀法很难满足达标排放的要求。随着相关研究的深入和新材料的开发,近年来出现很多新型的重金属废水处理技术。 研究发现,采用零价铁技术处理废水时,取得了良好的效果,但是经过多次现场中试研究发现,随着反应的进行,会在零价铁表明形成钝化层,从而阻止反应进行。铁氧微晶体技术是美国鲁道夫勋章获得者黄永恒博士基于活性铁技术开发应用过程中对零价铁、铁氧化物,与各类污染物的互动过程中的化学过程和机理的最新认识基础上开发的一个全新的水处理工艺,是对活性铁技术的推陈出新,核心过程是直接通过加入各类铁盐和其他药剂,控制反应条件,直接在水相中生成具有特种离子或晶格交换能力特性的铁氧微晶体,通过离子交换和表面吸附,快速去除废水中的重金属离子。脱硫废水首先经过简单沉淀后,上清液进入四级活性铁处理系统,每级处理器中设有搅拌系统,控制转速为1 500 rpm使反应器内的活性铁处于流化状态,同时调节废水pH至7.1~7.3(碳酸氢钠溶液),向系统中加入Fe2+(0.01 M HCl酸化的氯化亚铁溶液)确保活性铁持续具有活性。经过hZVI系统处理后的废水进入后处理过程,使Fe2+氧化为Fe3+,同时加碱调节pH,使Fe3+形成氢氧化铁沉淀,然后废水进入澄清池进行固液分离。最后,澄清池上清液进入砂滤池进一步去除废水中的悬浮物,最终出水达标排放。

5 铁氧微晶体技术的优点

铁氧微晶体技术可用于去除废水中的各类重金属污染物,该技术除了保持了活性铁技术的各种优点外,同时能够实现铁氧化物的合成过程的控制,使该系统具有更好的晶格替换和离子交换作用,具有更高的重金属去除效率。实验室研究表明,铁氧微晶体技术处理脱硫废水时,对绝大多数重金属离子的去除效率可达99%以上,出水中重金属浓度远低于我国相关排放标准。同时该工艺产生污泥量少(约只有化学沉淀法的1/3)、比重大、容易脱水,而且经过浸出毒性检测测试表明,该工艺产生的污泥为一般固体废物,从而可大大降低污泥后续处理成本。此外,该工艺流程简单,所用的主要原料为常规铁盐和铁粉,价格低廉,因此运行费用明显低于传统工艺。铁氧微晶体技术处理重金属废水具有广谱性、适应性强等特点。因此,该技术除了可以用于处理脱硫废水以外,还可以用于电镀、冶金等工业废水中的重金属处理,也可用于地表水和地下水的重金属污染治理,应用市场极为广泛。

6 铁氧微晶体的运行成本优势

如果按每日200 t处理量设计,每天所需主要药剂包括:铁粉20~40 kg、铁盐(或铁盐溶液)20~40 kg(以100%硫酸亚铁计)、烧碱(或替代碱液)10~20 kg、絮凝剂2 kg,根据具体的水质和处理要求,有可能还需要用到次氯酸钠(或相当的强氧化剂)5~20 kg,电耗:估计为1 kwh/m3废水。按照国内目前价格计算,吨水处理运行成本低于2元(不含人工成本)。而国内常用的三联箱沉淀法,处理1t脱硫水药剂成本约6~8元(不含人工成本)。如果采用铁氧微晶体技术运行成本按照2元/t计算,三联箱工艺按照7元/t计算,日处理200 t废水时每年节约运行费用约36万元。此外,由于铁氧微晶体技术产生的污泥量少,且为一般固体废物,因此在污泥处置方面还可以节约大量成本。所以与现行三联箱工艺相比,铁氧微晶体技术具有明显成本优势。

7 结语

目前重金属废水主要采用化学沉淀法、吸附法处理,存在主要问题是化学药剂投加量大,沉淀污泥产生量大且处置困难。铁氧微晶体处理技术已经进行了大量实验室研究,均表现出非常好的处理效果,尚未见明显技术缺陷。因此,在国内环保形势严峻,水处理市场需求巨大的背景下,此技术如果商业应用成功,一定会将迎来广阔的发展空间。

参考文献

[1] 王敏琪.火电厂湿式烟气脱硫废水特性及处理系统研究[D].杭州:浙江工业大学,2013.

处理废水中重金属的方法范文3

【关键词】重金属废水;处理;工艺;系统

重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水。实际所需处理的废水中含有的重金属并不是单一种类, 往往多种重金属并存,废水的分类通常以其中含量最高的重金属为依据,其中含铜废水、含铬废水、含镍废水和含铅废水等较为多见。废水中所含重金属能对环境及人体产生长远的不良影响,是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一,未经处理直接排放, 一方面将对环境造成污染, 另一方面也浪费了大量的水资源和贵重金属资源, 其水质水量与生产工艺有关,因此对废水处理工艺的研究具有十分重要的意义。

一、废水处理操作方法

废水中的重金属一般不能分解破坏,只能转移其存在位置和转变其物化形态。处理方法是首先改革生产工艺,不用或少用毒性大的重金属。对已经形成的重金属废水处理方法很多,一般分为物理法、化学法和生物法, 每种处理方法都有各自的特点和适用条件, 根据不同的原水水质和处理后的水质要求, 可单独应用, 亦可几种方法组合应用。重金属废水处理的主要原理是利用金属离子在碱性条件下的沉淀,经分离达到净化废水, 回收重金属, 进而回用废水, 最终实现降低金属排放总量, 节约水资源回收贵重金属的目的。对含有机物、络离子及螯合物量大的废水, 要先将妨碍处理重金属的有机物质用氧化、吸附等适当的处理方法除去。然后再把它作无机类废水处理。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。含重金属废水最常采用的是化学沉淀法, 把重金属离子转变成难溶于水的氢氧化物或硫化物等的盐类, 然后进行共沉淀而除去, 处理后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用。加强混凝方法对重金属的处理也很有效,形成新的重金属浓缩产物应尽量回收利用或加以无害化处理。

二、重金属废水处理工艺

1、硫酸盐生物还原法处理含锌废水

硫酸盐生物还原法处理含锌废水其原理是利用硫酸盐还原菌SRB 在厌氧条件下产生硫化氢,硫化氢和废水中的重金属反应,生成金属硫化物沉淀以去除重金属离子。生物反应器是一个厌氧反应系统,微生物在厌氧条件下分解有机物,还原硫酸盐生成硫化氢,硫化氢与废水中的锌离子反应生成不溶性的硫化锌。生物反应器的类型可以是上流式厌氧污泥床、厌氧接触反应器等。

反应生成的硫化锌沉淀同厌氧污泥混在一起,当其浓度达到一定程度以后,为了保证生物反应器的正常运行,就必然排放一部分污泥。由于污泥中锌含量较高,可以回收。从沉淀池中的出水,虽然锌离子的去除率很高,但是出水中还含有比较高的COD和硫化氢,因此必须要进行好氧处理去除COD 和硫化氢,使最终出水的指标都达到国家排放标准。

2、含铜重金属废水处理工艺

焦磷酸铜废水中铜主要以络合物形式存在,因此该类废水在强碱条件下投加酸进行破络反应,再与其他重金属废水混合处理。含铜废水主要来源于电镀、化学镀工序。一般有电镀铜工序产生电镀废水, 工件电镀铜后清洗工序产生清洗水, 化学镀铜工序产生化学镀废水, 工件化学镀铜后清洗工序产生清洗水, 线路板镀铜后蚀刻工序产生蚀刻废水, 线路板镀铜后微蚀工序产生微蚀水, 线路板镀铜后棕化工序产生棕化废水, 线路板镀铜后采用表面活性剂清洗产生清洗水等。

1)工作原理

氢氧化物除铜原理是2OH-+Cu2+=Cu(OH)2。重金属废水设计采用以电解方式形成氢氧化物沉淀法去除废水中重金属污染物,氢氧化物沉淀与PH值有很大的关系,氢氧化铜理论沉淀完全的pH 值为6.7。当污水的PH值过高或污水中存在有害的离子配位体时,能与金属离子结合成可溶性络合物,从而使重金属会“反溶解”到水中去。在pH 值7时,中和剂采用氢氧化钙, 主要是为减少渣量,并且氢氧化钙的加入沉降性能也较好。

2)工艺流程

焦铜废水进行破络预处理后,经过提升泵进入重金属废水调节池,铜锌电镀清洗废水进入重金属废水调节池,泵前加入混凝剂,利用叶轮高速旋转,使废水与混凝剂充分混合。经过破氰后的含氰废水一并进入重金属废水调节池,废水在此稳定水量、均匀水质后,用提升泵定量将废水提升至混凝反应池,在混凝反应池投加适量的氢氧化钠或氢氧化钙,调节酸碱度到8-9之间,同时进行充分搅拌。在适宜PH 值条件下进行混凝反应后,产生大量“矾花”,利用矾花网捕和共沉作用,把大部分铜离子等重金属沉淀下来,再经过砂滤池,废水进入幅流沉淀池泥水分离,污泥进入污泥浓缩池。出水加入重金属捕集剂进入虹吸滤池,去除细小悬浮颗粒,最后在中和池加入硫酸调节酸碱度后,上清液出水进人中间水池,达标排放。工艺流程如图1所示。

处理系统运行效果见下表1所示。

三、电池厂重金属废水的污水处理系统

某电池生产废水排放量650/d。在生产过程中使用含汞锌、锰和淀粉等原料。在电液配制、糊化、洗碳棒头等生产过程中排出的废水重金属污染物浓度平均为:汞008mg/L、锌315m1/L。锰73mg/L,如果直接排放会对环境造成较严重的污染。由于废水中含有几种重金属污染物,处理难度高,该厂针对水质制定出一套高效经济的废水治理方案。

1、工艺流程

很多废水( 如电池的含锌废水) 经絮凝反应后能分离出大量的污泥,这些絮状污泥有一定的吸附能力。针对重金属离子容易被吸附的特性,EWP高效污水净化器利用Zn在pH=8-9时能生成的Zn(0H)eq2絮凝沉淀物,在净化器内形成吸附过滤流化床,并添加重金属离子吸附剂GPC,对汞和其它重金属污染物进行吸附过滤,达到同时治理几种重金属污染物的效果。废水从调节池自流至反应池,在反应池的入口与出口处分别加入三组药剂,再由进流泵将经过混凝反应的废水泵入净化器内处理,处理后的清水从顶部流出,污泥从底部排入污泥浓缩罐,经污泥浓缩罐及污泥贮罐浓缩后脱水运走。

2、工艺设备及主要构筑物设计参数

(1) 调节池 调节池有效容积为200meq 。加设一个反应池。

(2) 加药系统 Na2S :用量5×10eq 用玻璃钢作溶药搅拌器配制成质量分数为5% 的溶液;石灰:由固体加药机投加,用量由pH 自动控制器控制;重金属离子吸附剂GPC :用量3×10,由固体加药机投加。

(3) 主要设备 EWP 高效污水净化器共两套:EwP-10、EWP-20处理量分别为200m/d和500m/d,污泥脱水机选用10m的板框压滤机,污泥经脱水后外运至固废中心。

四、总结

含重金属废水的处理要讲求实效,可概括为两个方面:

(1) 控制污染源, 尽量改革工艺,实现少排放。

(2) 使用重金属的生产过程中采用合理的工艺流程和完善的生产设备,实行科学的生产管理和运行操作,减少重金属的耗用量和随废水的流失量;在此基础上对数量少、浓度低的废水进行有效的处理。处理以化学沉淀法为主,适当辅以其他处理方法。污水处理系统工程投入正常运行后,使得附近大量的陆源污水得到处理,消减了大量的排海污染物,使得整个海域海洋生态环境得到改善。对整个近岸海域的海域生态环境的改善将起到积极的作用,同时对周边的环境和港区的开发建设也起到积极的促进作用,是正效益工程。

参考文献:

[1]易晓民. 污水处理自动化控制系统的应用[J]. 北京给排水,2008(1).

[2] 林俊飞,李迎春. 污水处理净化过程三维细胞自动机动态模拟[J]. 智能系统学报,20l1(5).

处理废水中重金属的方法范文4

【关键词】有色冶炼 重金属废水 BI03#制剂 工业应用

1.前言

目前,国内多采用石灰中和法、硫化物沉淀法等处理重金属废水。但石灰和硫化物等的操作卫生条件差、产渣量大、对设备要求较高;而且氢氧根离子与重金属离子结合的溶解度有差异,很难达到多复杂离子同时一步去除的效果。为了更好地治理工业废水污染,控制重金属废水的排放,急需开拓新的重金属废水处理方法[1-2]。文章对工业上常用处理方法进行了比较和探讨,并采用中南大学研发的新型BIO3#制剂对甘肃金川某冶炼厂废水进行重金属离子脱除实验,效果十分明显。

2.新型BIO3#制剂处理甘肃金川某冶炼厂废水试验研究

2.1 主要原理

废水通过制剂中多基团的协同配合,形成稳定的重金属配合物,用碱调节pH值;由于BIO3#制剂同时兼有高效絮凝作用,当重金属配合物水解形成颗粒后很快絮凝形成胶团,并形成溶度积非常小的、含有多种元素的非晶态的化合物,从而实现重金属离子(铅、锌、镍、砷、铜等)的有效净化。

2.2 原水水样

实验原料为甘肃金川有限公司化工厂的重金属废水,原水样呈微红,浑浊,有刺鼻性气味,酸度很高。水样经实验室检测分析,其特征污染物浓度结果如下表所示:

2.3 仪器和试剂

新型BI03#制剂、电导仪、pH计、500ml烧杯、磁力搅拌器、石灰乳、PAM絮凝剂。

2.4 检测仪器和分析方法

检测仪器:北京普析通用原子吸收分光光度计、上海精通722型分光光度计。

分析方法:用原子吸收分光光度法测定废水中的镍、铅、锌含量,二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法测定砷含量,氢氧化钠标准滴定酸度。

2.5 实验方法步骤及结果

2.5.1 新型BIO3#制剂处理甘肃金川重金属废水实验方法

实验方法:量取一定体积的重金属废水于500ml烧杯中,加入BIO3#制剂进行一级配合反应,搅拌15min后,用石灰乳调节pH值到10左右,过滤,取部分上清液进行重金属含量分析;然后取一定量的剩余滤液置于500ml烧杯中,加入BIO3#制剂进行二级配合反应,搅拌15min后,添加石灰乳调节pH值到10左右,并添加少量助凝剂进行沉降,取上清液进行重金属含量分析。

3.5.2 处理结果分析

通过表2的结果可以看出,原液中各重金属含量比较高,特别是砷含量高达250mg/L,含有一定量的铅、锌和镍。通过一段BIO3#制剂处理后液中铅、锌、镍得到了比较好的脱除,但砷含量还有25mg/L,不能达到排放要求。通过两段BIO3#制剂处理后液中各重金属浓度均低于国家《铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB25467-2010)规定的限值要求,砷的去除率高达99%以上,效果良好。

重金属废水通过两段BIO3#制剂处理,渣水分离效果好,水质清澈,渣量较少。渣成分主要为钙离子沉淀物和重金属与BIO3#制剂的配合物。

4.结论及建议

(1)重金属废水中含有较多有价值的重金属元素,回收之后具有一定的经济效益。张永锋[3]采用络合一超滤一电解集成技术处理重金属废水,超滤的浓缩液可通过电解回收重金属,实现废水回用和重金属回收的双重目的,但是此法尚处于研究阶段。

(2)BIO3#制剂直接深度处理新工艺具有抗重金属冲击负荷强、净化效率高、能实现渣的资源化利用等优势。在经过一段处理之后,Pb的含量从15.40mg/L降到了0.115mg/L;Zn的含量从184.50mg/L降到了0.938mg/L;Ni的含量从3.46mg/L降到了0.236mg/L;已经达到了排放要求。As的含量则从250mg/L降到了25mg/L,尚未达到排放要求,但是经过二段处理之后,降到了0.36mg/L,均低于国家《铜、镍、钴工业污染物排放标准》(GB25467-2010)规定的限值要求。

(3)BIO3#制剂直接深度处理新工艺过程可以采用工业上成熟的自动化控制技术,也可在原有的工程基础上进行升级改造,能有效降低劳动强度,提高生产效率,保证废水处理效果,操作简单,便于控制。

参考文献

[1]邵立南,杨晓松.我国有色金属冶炼废水处理的研究现状和发展趋势[J]有色金属工程

处理废水中重金属的方法范文5

关键词:铅锌冶炼;废水处理;技术分析;

一、前言

铅锌冶炼行业所产生的废水多数由锌、铅、铜、汞等多种重金属所组成的工业废水,其危害程度非常治理难度要求高,对自然环境的危害非常严重,铅锌冶炼废水中的汞、铅重金属物质具有明显的生物毒性,少量浓度即可对人体造成危害。铅锌冶炼废水通过微生物体质的转化,所产生的毒性更加的强烈。如甲基汞就。就是铅锌等有害重金属在生物体质中聚集,然后再由食物链进入到人体,造成人体的慢性中毒。日本“水俣病”以及神通川流域的“痛痛病”就是重金属废水肆意排放,所造成的重金属污染疾病。同时,铅锌冶炼废水多数呈酸性,废水中金属成分复杂,给冶炼废水的治理带来了很大的治理难度[1]。

二、 铅锌冶炼废水排放现状

从目前国内铅冶炼行业的技术现状可以知道,所采用的技术多数为烧结机―鼓风炉炼铅工艺,但是由于烟气中二氧化硫的含量程度相对较少,很难达到制酸的要求,烧结烟气的基本方法是采用石灰水进行喷淋后再排空的办法,石灰水可以在工作中循环使用,只需要补充所消耗的水分及石灰乳即可,在整个过程中没有多余的废水向外排放。同时采用氧气底吹―鼓风炉还原冶炼工艺的企业,通过烟气达到制酸的手段,烟气净化洗涤废水经处理后可以用于废渣的冲洗,基本上也不会向外平排放。这种废水不向外面排放的办法,对外界的污染较小。

锌冶炼行业过程中,通常将沸腾的炉烟用于制酸,净化系统在运行的过程中就会产生污染酸,另外电锌生产线各个工序的洗涤布以及电解锌洗板、地面冲洗都会产生相应的废水,在工艺过程当中溶液膨胀也会产生废水向外排出。从锌冶炼的生产工艺可以分析得知,锌冶炼的废水成分中含有诸多的铅锌汞铜等重金属有害位置,最主要是其中还含有相应的硫酸成分,可以归纳总结为“重金属酸性工业废水”这种废水的处理方式是经过处理后收集相关物质再次重复利用,或者是单纯的向外排放[2]。

三、铅锌冶炼废水处理方法

1、传统处理工艺的方法

(1)石灰中和沉淀法;这种方法是当前酸性处理金属工业废水的运用较为广泛的工艺方法。其原理是在废水中加入相应的石灰乳,使重金属成为氢氧化物沉淀,再通过过滤和分离的办法,将水分和沉淀物分离开来,这种中和沉淀的办法在应用上相对简单,且中和剂来源相对广泛,使用价格也比较低廉,在工艺操作上也便捷简单,在去除重金属离子的同时还能起到中和硫酸的效果,是一项应用十分广泛的处理手段。但是这种方法所产生的后遗症是会产生大量的沉渣废弃物,对自然环境以后可能造成二次污染。

(2)硫化法;硫化法是废水处理过程中投入相应的硫化剂,从而使得重金属离子与硫形成相应的硫化物沉淀,从而实现了去除的目的。一般来说,硫化物沉淀物非常的细小,在实际的操作过程中很难通过沉或者是过滤的办法加以去除。所以在操作上,主要是以辅的手段进行废水的处理,在处理方式上多数变现为废水二段或者三段处理,对废水排放的达标程度有一定意义。另外,硫化法在操作过程中,容易产生有害气体,所有在使用上智能是在碱性或者是中性情况下才能达到最优的使用效果,因此所需的成本相对较高。

(3)铁氧体沉淀法;铁氧体沉淀法,是通过向废水中加入铁盐,使废水中的金属离子形成铁氧体晶体粒子沉淀析出,从而达到废水净化的过程。这种工艺是日本一家电气公司研究出来的,优点是净化效果好,不足是所需成本相对较高,能耗大[3]。

2、处理新工艺

(1)膜分离技术;膜分离技术是铅锌冶炼工业废水处理较为先进的工艺技术。通国出相应的调查,离子交换与水渗析法的成本比较高,而且操作复杂,在操作使用上难以实现含盐量较高的铅锌冶炼的废水处理工作。而反渗透膜处理技术是目前工业用水脱盐处理的最好办法,其主要手段是通过水具有高分子半透膜作为介质,当两侧分别为盐水和普通水时,两者之间的水质浓度不同,纯净水将向盐水处扩散,当两者之间到达渗透平衡点时,含盐度较高的压面高于纯水液面时,二者之间所产生的压差可以称其为渗透压,这样盐水测水上方施加了大于渗透的机械压,这种克服质量的浓度的逆向迁移被称作为反渗透,正是利用这样的原理实现水的脱离。

(2)生物法;从废水治理的角度分析可知,化学法、物理化学法以及生物法都可以治理和回收废水中的重金属,然而各种方法所需的技术水准以及经济成本各不相同,所以在使用上有着很大的局限性。在铅锌冶炼废水处理过程中,采用生物法处理废水中的重金属,所需的经济成本相对较低,而且在操作上易于管理,没有二次污染的,对于提高和改善环境有着积极的作用。同时,通过基因工程、分子生物等科学技术,能够使得生物具有更强的吸附、絮凝以及整治修复的能力,所以说生物法在废水处理的上有着更为广阔的发展前景。

以株治集F和中南大学近两年的生物制剂法为例;两个部门在实验上进行了小试验、中试验以及工业试验多次的实验分析,得出的结论是生物制剂对废水中的金属离子有着很好的脱离效果。研究所得出的数据结论分别为净化水中锌离子为0.21-1.98ml,所体现的均值为0.691mg/L,铅离子质量浓度为0.083-0.71mg/L均值为0.279mg/L,铜离子质量浓度为0.011mg-0.071mg/L均值为0.04mg/L,汞的质量浓度为0.02mg/L以下,净化水中的砷含量为0.005-0.1mg/L,平均浓度为0.018ml/L,以上例子所取得的数据分析可知,这种生物制剂的运用方法,对污水处理的手段上,都取得了较好的处理效果,进而在废水排污的过程中,有效的保护了自然环境[4]。

四、 结束语

铅锌冶炼废水处理技术,是一项难度、任务重的重要工作,不论是对自然环境还是对社会经济的发展,都有着非常重大的积极意义。因此,相关部门应该从根本上重视起来,在创新铅锌冶炼技术的基础上,不断的吸收和借鉴其他国家的先进工艺,从根本上降低冶炼废水中的金属含量,降低二次污染,在保护自然环境的前提下推动冶炼技术和社会经济的发展。

参考文献:

[1]李琛,夏强,戴宝成等.海泡石改性及在铅锌废水处理中的应用研究[J].电镀与精饰,2015,37(1):19-26.

[2]徐文裕李蘅,张静等.铅锌多金属矿选矿废水处理初步研究[J].矿产与地质,2015,(5):675-677,687.

处理废水中重金属的方法范文6

【关键词】:有色金属;化学污染;海洋环境危害

【引言】:我国的经济正在快速发展,工业更是蒸蒸日上。但伴随而来的是大量的工业废水。工业废水中含有大量的重金属,使得我国水体的重金属污染愈加严重。如何对含有重金属的废水进行无害化处理,如何将重金属从废水中分离出来是一项富有挑战性的课题。含有重金属的废水在排放前必须经过处理。因此要做到将重金属废水的无害化处理和资源化利用相结合,处理废水的同时将资源进行回收利用。

1有色金属化学污染及其危害

海洋有色金属污染,是指一些比重大的金属经过各种途径流入海洋造成的污染,主要的污染物有汞、镉、铅、锌、铜等。海洋有色金属污染包括自然界当中不可避免的因素,但是更为严重的确是人类活动造成的污染,主要以工业废水和废物的形式流入海洋,包括工厂废水、生产污水、矿山废水、重金属农药以及煤炭等燃烧放出来的有色金属,通过降水等进入海洋。植物和动物体内积累一定比重的有色金属,对其本身没有十分明显的危害,但是人类食用了以后确是有毒的,甚至是致命的。

现如今,在工业和农业生产中,铅锌汞镉铜等有色金属的使用越来越广泛,对海洋造成的污染日益加重。同时由于海水含有丰富的矿物质,在海洋化学资源开发的过程中也使用了大量的吸附剂,如硫酸铅、方铅矿、碱式碳酸锌等,都会通过化学反应替换海水中的有用物质。显而易见,这些吸附剂本身就含有有色金属元素,排入海水也会造成有色金属污染。

据计算,全球每年排入海水当中的汞在过去100年间,人为排放导致全球洋面下100米深的海水中汞含量增加了一倍。在更深的水域,汞浓度增加了25%,人们吃了受污染的鱼类,等同于直接食汞,因此恼飧鼋嵌壤此担水环境也是人类健康的重要环节。如,经常吃含有汞的鱼虾等,就会得水俣病。长期接触镉化合物,就会出现神经质、倦怠乏力、头疼恶心等症状。镉还能破坏人的心脏,造成骨骼中钙含量的降低,形成易脆骨骼;铅主要损害造血、神经、消化和心血管系统,进一步引起身体功能的衰竭

2有色金属矿山重金属废水深度处理技术

2.1电化学法技术分析

对于电化学法而言,主要是在电场作用下金属电极所产生阳离子进入水体的现象,在整个过程中会发生一系列的物理化学反应,通过电化学原理的处理及运用,可以实现有色金属矿山重金属废水的科学处理。例如,在废水处理的过程中,通过投加药剂可以实现沉淀法―污泥回流技术,实现对重金属废水的处理。在水质波动的状态下,由于加药存在着一定的不可控因素,所以,当发生重金属元素Cd、As无法达标的情况,需要在原有工艺技术分析的基础上,采用电化学法的处理方式,使监测技术得到稳定控制,并提升运行效果,减少了河流污泥生产量。因此,在水质波动的状态下,可以采用电化学法减少河流污水的产生量,并阻止电极反应分析的发生,但是,在该种技术运用中,会严重影响工艺的整体效果,从而造成电耗相对较高的问题。

2.2生物制剂法技术

生物制剂作为一种富含羟基、羧基的胶态物质,其中的羟基中的氧原子外层电子为sp3杂化状态,而且,当生物制剂的pH值在3~4的范围内时,会诱导生物配位并形成胶团,因此,在这种溶解度分析中,其含有多种元素的非晶态化合物,实现重金属的有效脱离。在生物制剂标准提升的背景下,原有的工艺处理技术发生了一定的转变。例如,在生物制剂法运用中,通过生物制剂―石灰三段法的运用,可以有效提升金属指标的去除效率,其整体效率可以达到90%,通过生物制剂方法运用分析,可以有效提升重金属的浓度,减少环境二次污染因素的发生。但是,在生物制剂投加量控制中,会造成投药的浪费,而且,该生物制剂的成本相对较高,在某种程度上严重制约了生物制剂工艺的优化发展。

2.3植物修复法

植物可以吸收养分,沉淀杂质,富集土壤,植物修复法正是利用这些植物的特性来净化被污染的土壤,地表水也可以降低重金属的含量,最终使污染得到治理,环境得到修复。此方法节约能源,提高能效,在处理重金属污染的同时有效的控制了温室气体的排放。植物修复法主要由三部分组成:(1)从水中吸取重金属离子,进行富集和沉淀;(2)降低重金属离子的活性,有效的组织重金属随介质渗透到地下或随空气进行扩散;(3)将土壤或地表水中的有毒重金属萃取出来,集中到可收割的根部或枝干部分,操作人员通过移除积累了大量重金属的植物来达到降低土壤、空气、地表水中的重金属浓度。

2.4新型金属捕集剂

重金属捕集剂可采用二烃基二硫代磷酸的铵盐、钾盐或钠盐,活性基团(给电子基团)为二硫代磷酸。因活性基团中的硫原子电负性小、半径较大、易失去电子并易极化变形产生负电场,故能捕捉阳离子并趋向成键,生成难溶于水的二烃基二硫代磷酸盐。当捕集剂与某一金属离子结合时,均通过其结构中的2个硫与烃基及磷酸根和金属离子形成多个环,故形成的化合物为螯合物,并具有高稳定性。

2.5离子交换树脂吸附技术

对于离子交换技术而言,其作为离子树脂以及废水中的重金属离子交换控制中,可以通过对废水重金属的合理选择,实现对污水合理控制。而且,在离子交换树脂法技术运用的同时,可以对有色金属矿山含重金属进行深度处理,并在某种程度上有效去除低浓度的Cu2+、Cr(Ⅵ)等重金属离子,在整个治理的过程中也并不会产生污泥,从而实现优质重金属的合理回收。但是,在离子交换树脂吸附法分析中,由于树脂价格相对昂贵,且吸附饱和后需要解析,解析废液很难处理。因此,在水质分析以及选择中,需要认识到其中存在着限制性因素,为离子交换技术的妥善处理提供良好支持。

结语

随着重金属污染愈发严重,人类已经严重的危害了自身生存的环境。人类已经意识到了重金属污染的危机,加强了对重金属处理的研究,利用化学、物理、生物等多种技术,并用计算机进行辅助开发新技术,形成了各种工艺,提高效率、减少能源消耗,扬长避短,推动重金属的无害化处理和资源再利用,实现重金属废水的回收再利用。

【参考文献】: