重金屬廢水是指礦冶、機械製造、化工、電子、儀(yí)表等工業生產過程中(zhōng)排(pái)出的含重金屬的廢水。重金(jīn)屬(如含鎘、鎳、汞、鋅等(děng))廢水是對一環境汙染最嚴重和對人類危害******的(de)工業廢水之(zhī)一(yī),其水質(zhì)水量與生產工藝有關(guān)。廢水中的重金(jīn)屬一般不能分解破壞(huài),隻能轉(zhuǎn)移其(qí)存在位置和(hé)轉變其物化形態。處(chù)理(lǐ)方法是首先改革生產工藝,不用或少用毒性大(dà)的重金屬,在生產地點就地處理(如不排出生產車間)常采用化學沉澱法(fǎ)、離子交(jiāo)換法等進行處理(lǐ),處理後的水中(zhōng)重(chóng)金(jīn)屬低於排放標準可以排放或回(huí)用。形成新的重金屬濃(nóng)縮產物盡量回收利用(yòng)或加以無害化處理。北京專利代理
處理標準
1、改革生產工藝,不用或少用(yòng)毒(dú)性(xìng)大的重金屬(shǔ)。
2、采用合理的(de)工藝流程、科學的管理和操作,減少重金屬用量和隨廢水流失量,盡(jìn)量減少外排(pái)廢水量。重金屬廢水應當在產生地(dì)點就地(dì)處理,不同其他廢水混(hún)合,以(yǐ)免使處理複雜化(huà)。更不應當不經處理直接排入城市下水道,以免(miǎn)擴大重金屬汙染。
3、廢水中呈溶解狀態的重金屬(shǔ)轉變(biàn)成不溶的金屬化合物或元素,經(jīng)沉澱和上浮從廢水中去除。可應用方法如中和沉澱法、硫化物沉澱法、上浮分離法、電解(jiě)沉澱(diàn)(或上浮)法、隔膜(mó)電解法等。
4、將廢(fèi)水中的重金屬在不改(gǎi)變其化學形態的條件下(xià)進行濃(nóng)縮和分離,可應用方法有反(fǎn)滲透法、電(diàn)滲析法、蒸發法和離子交換法等。這些方法應根據廢(fèi)水水質(zhì)、水量等情況單獨或組合使(shǐ)用。
處理原(yuán)則(zé)
廢(fèi)水中的重金(jīn)屬是(shì)各種常用(yòng)方法不能分解破壞的,而隻能轉移它們的存(cún)在位置(zhì)和轉變它們的物(wù)理和化學形態。例如,經化學沉澱處理後,廢水(shuǐ)中的重金屬從溶解的離子(zǐ)狀態轉變成難(nán)溶性化合物而沉澱下來,從水中轉移到汙泥中;經離子交換處理後,廢水(shuǐ)中的金屬離子轉(zhuǎn)移到離子交換樹(shù)脂上;經再(zài)生後又從離(lí)子(zǐ)交換(huàn)樹脂上轉移到再生廢液中。總(zǒng)之,重金(jīn)屬廢水經處理後形成兩種產物,一是基本上脫除了重金屬的處理(lǐ)水,一是重金屬的(de)濃縮產物。重金(jīn)屬濃度(dù)低於排放標準的處理水可以(yǐ)排放;如果符合生(shēng)產工藝用水要求,最好回(huí)用。濃縮產物中的(de)重金屬大都有使用價值,應盡量回收利用;沒(méi)有回收價值的,要加以(yǐ)無害化(huà)處理。
重金屬廢水的治理,必須采用綜合措(cuò)施。首先,最根本的是改革生產工藝,不(bú)用或少(shǎo)用毒性大的重金屬;其次是在使用重金屬的生產(chǎn)過程中采用合理的工藝流程和(hé)完善的生產設備,實行科學的(de)生產管理和運行操(cāo)作,減少重金屬的耗用量和隨廢水的流(liú)失量;在此基礎上對數(shù)量少、濃(nóng)度低的廢水進行有效的處理。重金(jīn)屬廢水應當在產生地點(diǎn)就地處理,不同(tóng)其他廢水混合,以免使處理複雜化(huà)。更不應當不經處(chù)理直接排入城市下水道,同城(chéng)市汙水混合進入汙水處理廠。如果用(yòng)含有重金屬的汙泥和廢水作為肥料和灌溉農田,會使土壤(rǎng)受汙染,造成重金屬(shǔ)在農作物中積蓄。在(zài)農作物中富集係數最高的重金屬是鎘、鎳和(hé)鋅,而在水生生物中富集係數最高的重金屬(shǔ)是汞、鋅等。
處理方法
可分為兩類:一是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變(biàn)成不溶(róng)的重金屬化合物或元素,經沉澱(diàn)和上(shàng)浮從廢水中去除,可應用中和沉澱法、硫化物(wù)沉澱法、上浮分離法、離子浮選法、電解沉澱或電解上浮法、隔膜電解法等(děng);二是將廢水中的重金屬(shǔ)在(zài)不(bú)改變其化學形態的條件下進行濃縮和分離,可應(yīng)用反(fǎn)滲透法、電滲析法、蒸發法、離子交換法等。第一類方法特別是中和沉(chén)澱法、硫化物沉澱法和電解沉澱(diàn)法應用最(zuì)廣。從重(chóng)金屬廢水回用(yòng)的角度看(kàn),第二類方法比第(dì)一類優越,因為用第二類方法處(chù)理,重金屬是(shì)以原狀濃縮,不添加任何化學(xué)藥劑,可(kě)直接回用於生產過程。而用第一類方法,重金屬要借助(zhù)於多次使用的化學藥劑,經過多次(cì)的化學形態的轉化才能回收(shōu)利用。一些重金屬廢水如電鍍(dù)漂洗水用第二類方法回收,也容易實現閉路循環。但是第二類方法受到經濟和技術(shù)上的一些限製,目前(qián)還不適於處理大流量(liàng)的工業廢(fèi)水如礦冶廢水。這類廢水仍以化學沉(chén)澱為主要處理方法,並(bìng)沿(yán)著有利於回收重金屬(shǔ)的方(fāng)向改進。
電解法:比較廣泛地用於處理含氰的重金屬廢水。以電(diàn)解氧(yǎng)化使氰(qíng)分解和使重金屬形成氫氧化物沉澱的方式(shì)去除廢水中的氰(qíng)和重金屬(shǔ)。硫化汞廢渣用電解(jiě)法(fǎ)處理能高效地回收純(chún)汞(gǒng)或汞化物。
上浮法:廢水中的重金屬氫氧化物和硫化物還可用鼓氣上浮法去除,其中(zhōng)以加壓溶氣上浮法最為有效(xiào)。電解上(shàng)浮法能有效地處理多種重金屬(shǔ)廢水,特別是含有重金屬絡合(hé)物的廢水。這是(shì)因為在電解過程中能將(jiāng)重金屬絡合物氧化分解生成重金屬氫氧化物(wù),它們能(néng)被鋁或鐵陽極溶解形成的活性氫氧化鋁或氫氧化鐵吸附,在共沉作用下完全沉澱。廢水中的油類和有機雜質也(yě)能被吸附,並借助陰極上產生的細小氫氣泡浮(fú)上水麵。此法處理效率高,在電(diàn)鍍廢水處理中往往作為中和沉澱(diàn)處理後的進一步淨化處理措施。
離子浮(fú)選(xuǎn)法:往重金屬廢水中投加陰離子表(biǎo)麵活性(xìng)劑,如黃原酸鈉、十二烷基苯(běn)磺(huáng)酸鈉、明膠等,與其中的重金屬離子形成具有表麵活性的(de)絡合物或螯合物。不同的表麵(miàn)活性劑對(duì)不同的金屬離子或同(tóng)一(yī)種表麵(miàn)活(huó)性劑在不(bú)同的pH值等條件下(xià)對(duì)不同的重金屬離子具有選擇絡(luò)合性,從而可對廢水中的重金屬進行浮選分(fèn)離。此法可用於處理礦冶廢(fèi)水。
離子交換和吸附:廢水中(zhōng)的(de)重金屬如(rú)果以陽離子形式(shì)存在,用陽離子交換樹脂或其他陽離子交換劑處理;如果以陰離子形式存在,如氯堿工業的含汞廢水(shuǐ)中的氯化汞絡合陰離子(HgCl4)-2,氰化電鍍廢水中的重金屬氰化絡(luò)合陰離子Zn(CN)厈、Cd(CN)+、Cu(CN),含鉻廢水中的鉻酸根陰離子CrO-,則用陰離子交(jiāo)換樹脂處理(lǐ)。北京(jīng)專利代理
活性炭能在酸性(pH值2~3)條件下從低濃度含鉻廢水中有效地去(qù)除鉻。含硫活性炭能有效地去除廢(fèi)水中的汞。活性炭還可用於處理含鋅和銅的電(diàn)鍍廢水。活性炭能(néng)吸附CN-,並在有Cu2+和O2存在(zài)的條件下使CN-氧化,從而使吸附CN-的部位得到再生(shēng)。
膜法:主要有(yǒu)電滲析(xī)和反滲透法。電滲析(xī)的特點是濃縮倍(bèi)數有(yǒu)限,須經多級電滲析處理,才能把(bǎ)廢水(shuǐ)中有用物質濃縮到(dào)可回(huí)用的程(chéng)度。反滲透法用於處理鍍鎳、鍍銅、鍍(dù)鋅、鍍鎘等電鍍漂洗廢水。對鎳、銅、鋅、鎘等離子的去除率大都(dōu)大於99%。因此重金屬廢水通過反滲(shèn)透處理就能濃縮和回用重金屬,反滲透水(產水)質量(liàng)好時也(yě)可回用。
無害化處理
重金屬廢水經處理形成(chéng)的濃縮產物,如因技術、經(jīng)濟(jì)等原因不能回收利用,或者經回收處理後仍有(yǒu)較高濃度(dù)的金屬物未達到排放標準時,不能任意棄置(zhì),而應進行無害化處理。常用方法是不溶化和固化(huà)處理,就是將汙泥等容易溶(róng)出重金屬的廢物同一些重金屬的(de)不溶化劑、固定(dìng)劑等混合,使其中的重金屬轉變成難溶(róng)解的化合物,並且加入如水泥、瀝青等膠結(jié)劑(jì),將廢物製成形狀有規(guī)則、有一定強度、重金屬浸出率很低的(de)固體;還可用(yòng)燒結法將重金屬汙泥製成不溶性固體。