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金属离子的共存对重金属废水的处理起促进作用

金属离子的共存对重金属废水的处理起促进作用

发布日期:2021-06-17 作者: 点击:

    重金属废水一般来自矿山开采、金属冶炼和加工、电镀、制革、农药、造纸、油漆、印染、核技术和石化等行业。重金属难以生物降解且易被生物吸收富集,毒性具有持续性,是一类具潜在危害的污染物,如不治理必将对生态环境及人体健康造成严重的威胁。然而,重金属作为一类重要的宝贵的资源,又具有很高的使用价值。

    1.1 化学沉淀法。

    化学沉淀法是广泛应用于工业重金属废水处理中比较有效的方法,是向水体中投加化学药品,通过沉淀反应去除重金属离子的方法,主要包括氢氧化物沉淀、硫化物沉淀和铁氧体法。

    氢氧化物沉淀法处理含重金属废水具有技术成熟、投资少、处理成本低、管理方便等优点。采用碱性试剂,如石灰、氢氧化钠对含铜铬废水进行处理,在pH 值分别为12 和8.7时,Cu2 + 和Cr3 + 完全沉淀下来,废水可达标排放。唱鹤鸣等用氢氧化钠溶液逐渐调节电镀废水pH值,在多个pH 值点分别沉淀出电镀废水中铜、铬、锌和镍,使废水中的重金属含量减少到很低。

    虽然氢氧化物沉淀法可以实现重金属离子从废水中的分离,但氢氧化物沉淀法也存在不足之处: 对于两性氢氧化物,pH 值若控制不当,重金属离子将会再次溶解; 对稀溶液中重金属去除效果不好; 沉淀体积量大、含水率高、过滤困难。目前此法在重金属废水的处理中已很少应用。

    1.2 电化学法。

    电化学法是近年发展起来的颇具竞争力的水处理方法,它是应用电解原理,通过电极反应和重金属离子在溶液中的迁移,来实现对废水净化。随着科技发展,传统电化学处理工艺的改进以及新型电化学反应器的研制,使电化学法在重金属废水治理领域的应用更为有效,更加广泛。

    1.2.1 电絮凝法。

    电凝聚法作为一项比较成熟的废水处理工艺,得到了广泛应用?疾炝顺跏紁H 值、电解时间、电流强度、NaCl 投量、离子共存及曝气量等因素对电凝聚法处理含Cr6 +、Cu2 + 废水的影响。

    研究表明,在一定的pH 值下,电流强度为4 A时,在很短的时间内,即可达到较稳定的去除效果; 同时金属离子的共存对重金属废水的处理起促进作用,并且适当的曝气会提高重金属的去除率。

    凝聚法不宜长时间连续操作,否则电极表面易产生致密的黏膜,形成钝化。近年来采用脉冲电凝聚替代直流电凝聚,可有效降低浓差极化,防止钝化。利用脉冲电凝聚法处理电镀含铬废水,铬离子去除率保持在99.5%以上,达到排放标准。与直流电凝聚法相比,其能效比高,处理时间短。

    2.1 离子交换法。

    离子交换法是通过离子交换树脂与水体中重金属离子发生离子交换,使得水体中重金属离子浓度降低,从而使废水得以净化的方法。动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力。离子交换树脂一般有阳离子交换树脂,阴离子交换树脂,螯合树脂和腐植酸树脂等。

    在工业废水处理中,离子交换树脂主要用于回收重金属、贵金属和稀有金属等。用IRN77 和SKN1型阳离子交换树脂去除和回收核电站冷却废水中的Cr3 +。等用所选的离子交换树脂处理含Mn2 + 废水,该法具有交换容量大、出水水质稳定的优点,并实现锰的回收利用。采用螯合离子交换树脂Chelex 100 和IRC 748 从溶液中置换出Cu2 + 和Zn2 + ,当平衡时,对Cu2 + 的较大交换量分别为0.88 mol /kg 和1.10 mol /kg。

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