浅谈重金属废水处理工艺及应用
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摘要:近年来各地区普遍关注,重金属废水处理。随着技术的进步,重金属废水的处理工艺取得了很大的进步,从传统的沉淀法、化学法、吸附法到现代的微生物处理技术、反渗透技术等。传统的治理含重金属的废水的方法,只是把重金属从废水中转移到了其它得介质中,没有从根本上杜绝重金属的污染问题。本文主要对重金属的处理工艺的原理,优、缺点及其应用方向进行研究和探讨。
Abstract: In recent years,various regions have widespread concern about heavy metal wastewater treatment. With advances in technology,heavy metal waste water treatment technology has made great progress from the traditional precipitation,chemical,microbial adsorption to modern processing technology,reverse osmosis technology. The traditional treatment method of waste water just transferred heavy metals to other agents,but fail to put an end to heavy metal pollution. This article mainly researches and discusses the principle of heavy metal treatment process,advantages,disadvantages and application direction.
关键词:重金属;废水处理工艺;分析与应用
Key words: heavy metal;wastewater treatment process;analysis and applications
中图分类号:X703 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)15-0167-01
1传统的重金属处理方法
1.1 沉淀法沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合,在混合液中加入适当的沉淀剂制备前驱体沉淀物,再将沉淀物进行干燥或锻烧,从而制得相应的粉体颗粒。其优点去除范围广、效率高、经济简便。赵如金[1]采用铁氧体法处理重金属废水,磁性产物中金属的回收率、磁性产物的稳定性及饱和磁化率越大,处理后的废水中各种金属离子的质量浓度达到污水综合排放指标。但是沉淀法沉淀剂的加入容易造成二次污染。
1.2 化学法化学法是利用化学反应的作用来去除废水中的溶解物质或胶体物质。常用的硫酸亚铁-石灰法,但也存在着投药量、污泥产生量大、处理后水质色度高等缺点。李宾[2]采用钡盐―氢氧化钠法处理含重金属废水,具有出水水质清澈透明、设备简单、容易自制、操作维修方便的特点。但其也有易产生二次污染的缺点。
1.3 吸附法吸附法是利用吸附剂吸附溶存于废水中重金属离子的一种方法。吸附法因其材料便宜易得,成本低,去除效果好等到优点。胡艳海等[3]用NaOH处理活化沸石,对废水中的Pb2+、Cd2+、Cr2+去除率达到97.90%以上。李国清等人[4]用海藻酸钠-腐殖酸钠吸附法处理重金属废水,对Cu(Ⅱ)去除率达99.6%,Cd(Ⅱ)去除率达95.6%,其中铜离子已经达到国家一级排放标准。
2重金属废水处理新工艺
2.1 微生物处理技术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。具有无机絮凝剂和合成有机絮凝法无法比拟的优点,处理废水安全方便无毒、不产生二次污染,但当前也存在着生产成本较高、活体絮凝剂保存困难等难题,大部分生物絮凝剂还处于探索研究阶段[5]。
2.2 反渗透技术反渗透是渗透作用的逆过程。在实际应用中主要有微滤膜、纳滤膜、超滤膜、电生物膜等。且有去除率高,选择性强;在常温下操作无相态变化;能耗低、污染小;自动化程度高,可作为重金属废水终端处理,可使废水中的重金属离子完全去除,处理后的水质优良,并可循环再利用[6]等优点。反渗透法由于其本身对生产工艺要求很高,所以其在应用推广中受到了限制。
2.3 MEUF去除废水中的金属离子胶团强化超滤(MEUF)是一种表面活性剂和超滤相结合的技术,用于处理低浓度的金属离子。MEUF 技术中还有待解决的问题:①MEUF 在表面活性剂浓度高于CMC以上时才能去除污染物,表面活性剂用量较大;②MEUF 的渗透液中含有一定浓度(低于CMC)的表面活性剂单体,造成浪费。如何从浓缩液中回收有价值的金属和有机物也是MEUF技术的重要研究方向[7]。
2.4 植物修复法植物修复法是指利用植物通过吸收、沉淀和富集等作用降低被污染土壤或地表水的重金属含量,以达到治理污染、修复环境的目的。植物修复法与其他的方法相比具有技术和经济上的双重优势,实施较简便、成本较低[8]和对环境扰动少。缺点是治理效率较低,不能治理重污染土壤。由于一种植物只吸收一种或两种重金属,难以全面清除土壤中的所有污染物[9]。另外施加有机螯合剂虽能增强对重金属的富集能力,却可能会造成有毒元素地下的渗漏,形成潜在的污染风险[10],且增加了运行成本。
2.5 化学品替代法目前有此使用重金属化学品企业,利用替代法解决重金属污染,效果较好。举例吉林省汪清东光电子有限公司化成箔腐蚀工序从传通的铬酸法生产铝箔改为希硫酸法生产铝箔,彻底解决了重金属六价铬的污染问题。
3结论
目前,对重金属废水的处理工艺还处存在技术、运行成本、产生二次污染等问题,在实际应用时应根据重金属的种类、技术、工程成本、等方面综合考虑,选择最优的技术方案。根据实际情况将两种或多种工艺组合,达到最优的效果。
目前我们应该致力于新工艺的开发与传统工艺的改造,努力开发出既降低成本、不产生二次污染又能够达标排放,使重金属得到有效回收利用,同时注重考虑替代重金属化学品的工艺,从源头上杜绝重金属污染,这是我们今后应该努力与探讨的方向。
参考文献:
[1]赵如金,吴春笃.常温铁氧体处理金属离子废水研究[J].化工环保,2005,25(4):263-266.
[2]李宾.化学法处理含重金属废水的应用介绍[J].材料保护,2000,33(10):18-19.
[3]胡艳海.活性沸石对重金属离子的吸附及再生性研究[J].无机盐工业,1997,2:5-6.
[4]李国清,罗生全.海藻酸钠-腐殖酸钠吸附法处理重金属废水的研究[J].集美大学学报,2007,12(3):226-231.
[5]马前,张小龙.国内外重金属废水处理新技术的研究进展[J].环境工程学报,2007,1(7):10-13.
[6]袁建军,卢英华.高选择性重组基因工程菌治理含汞废水的研究[J].泉州师范学院学报,2003,21(6):71-75.
[7]周正立.反渗透水处理应用技术及膜水处理剂[M].北京:化学工业出版社,2005:1-86.
[8]MenchM.,VangronsveldJ.,LeppN.W.,eta. Physi-cochemical aspects and efficiency of trace element immo-bilization by soila mendments. In:VangronsveldJ., Cun-inghamS., eds.Metal contaminated Soils:InSituInacti-vat ion and phytorem ediation[M]. New York:Landes Biosci- ences,Springer,2000.
[9]韦朝阳,陈同斌.重金属污染植物修复技术的研究与应用现状[J].地球科学进展,2002,17(6):833-839.
[10]Lasat M. M. Phytoex tract ion of toxic metals:Areview of biological mechanisms[J].Journal of Environmental Quality,2002,31:109-120.