随着金属电镀设备,采矿业,化肥工业,制革厂,电池,造纸工业和农药等行业的快速开展,大量含重金属废水被排放到环境中,从而造成一系列环境问题的发作。与有机污染物不同,重金属不可生物降解且倾向于在生物体中积聚。目前我国重金属废水主要来自于工业废水,多种重金属离子包括锌、铜、镍、汞、镉和铅。本文针对重金属工业废水处理的化学处置法、物理处置法和生物处置法实施了剖析。
1、化学处置法
1.1 化学沉淀法
化学沉淀法由于操作简单且本钱低廉,已成为迄今为止工业中运用最普遍的技术。该技术原理主要为化学物质与重金属离子反响构成不溶性沉淀物,经过沉降或过滤将构成的沉淀物与水别离,从而到达去除重金属的目的。常规的化学沉淀办法包括氢氧化物沉淀和硫化物沉淀。氢氧化物沉淀具有操作简单,本钱低且pH易于控制等特性。该办法主要运用石灰石资料作为投加药剂,应用价值高,药剂获取便当且价钱低廉,废水处置流程简单,合适化学法实施重金属废水处置中实施应用与推行。硫化物沉淀也是处置有毒重金属离子的有效办法。运用硫化物的主要优点之一是金属硫化物沉淀的溶解度显著低于氢氧化物沉淀。硫化物沉淀非两性物质,可在较宽的pH范围内完成重金属的高效去除,并且还表现出较好的增稠和脱水特性。
1.2 电化学法
电化学法的主要作用机制为电解,即金属离子发作氧化复原反响后富集到电解资料的阴阳两极,以此快速实施重金属的去除与搜集处置。搜集到的重金属具有较强的应用价值,回收之后便可再次运用。目前电化学处置法的详细技术包括有微电解生物法、高压脉冲电凝法等,高压脉冲电凝法在全世界很多国度均有应用,该技术除了采用电解原理,还会用到高电压小电流,以此可以对电能实施有效转化,使之成为化学能,完成无机、有机物的氧化复原反响,然后再对水体中含有的磷酸盐、铬、铜、锌等重金属元素作以凝聚、沉淀以及去除处置。该种办法在应用时具有反响时间快、便于操作、废水处置本钱低、不会对环境形成二次污染以及技术适用范围广的优点,又被称之为环境友好型废水处置技术。
2、物理处置法
2.1 离子交流法
离子交流法能高效快速地去除废水中的重金属。离子交流树脂,无论是合成树脂还是自然固体树脂,都具有将阳离子与废水中的金属交流的特定才能。最常见的阳离子交流剂是具有磺酸基团的强酸性树脂(-SO3H)和具有羧酸基团的弱酸性树脂(-COOH)。树脂的磺酸基或羧基中的氢离子可用作金属阳离子的可交流离子。当含有重金属的溶液经过阳离子柱时,金属离子将经过以下离子交流过程交流树脂上的氢离子:
目前该技术多在电镀厂废水处置中应用,处置废水的容量较大,处置后的水质较好,回收得到的重金属资源较多,电镀废水管理后的水质达标。但是该办法运用时须留意离子交流剂的运用质量,若发作氧化反响,则标明交流剂失效,需求重新制备与购置,由此形成的重金属废水处置本钱偏高,此项废水处置技术的经济价值普通。
2.2 吸附法
吸附处置被以为是重金属废水处置中有效且经济的办法。吸附过程提供了设计和操作的灵敏性,并且能够产生高质量的经处置的流出物。另外,由于吸附有时是可逆的,所以吸附剂能够经过适宜的解吸过程再生。以往运用效果理想的吸附资料为活性炭,置于废水中可以对多种重金属实施吸附,处置后的废水含有的重金属明显减少。固然此种资料应用价值高,但是由于活性炭资料的价钱昂扬,严重限制着活性炭在诸多工厂废水处置中的应用率。随着科学技术的开展提升,科研人员基于本钱控制的角度再次研制出了壳聚糖资料,该资料对水体中重金属具有较大的吸附量,不会对环境产生二次污染。还能够采用固体废渣资料,对其实施改造再应用,同样具有较好的吸附才能。
2.3 膜别离技术
采用不同类型膜资料实施别离显现出对重金属去除的宏大前景。该技术将膜附着于将要实施重金属别离处置的废水之上,经过施加一定的压力,借助于浓缩、别离等手腕去除重金属。其中电渗析办法处置废水期间,需求借助于直流电场实施水、重金属离子之间的别离;隔阂电解规律需求事前关于电解安装应用膜实施分隔处置,将阴阳极分开,以此再电解处置废水即可。但是,这两种处置技术应用时存在着腐蚀、固结水垢等问题,因而在应用过程中有一定的局限性。
3、生物处置法
3.1 植物处置法
植物自然生长或培育可去除废水中的重金属。其一为直接作用技术,即针对水中的铁离子、铜离子等重金属能够栽种灯芯草、芦苇等植物实施富集性的吸收处置;能够在水中栽种凤眼莲植物来去除水中的汞离子;关于其它一些水体重金属能够借助香蒲植物实施根部的汇集吸收,所以一些重金属废水能够采用直接种植植物方式实施重金属离子吸收处置。其二为间接作用技术,行将植物作为媒介,间接的到达肃清水中重金属离子的目的。例如植物根系具有释氧功用,借助此项功用便能够对栽种植物区域周边的废水好氧状况作以优化处置,以便水体中能够生成好氧微生物群落,待发挥出凝絮作用后便能够完成重金属沉淀在水体之下或去除局部重金属的目的。再比方栽种于水中的很多植物有着较为兴旺的根系,这些根系可以为水中微生物的良好生长构建一个极佳的栖息环境,进而借助微生物对水中的相关重金属离子实施降解处置。
3.2 动物处置法
当前该种处置技术为一种新型的处置技术,但是对其实施的研讨还处于可行性阶段,初步发现废水中的锌离子、镉离子能够与无脊椎动物发作反响,在此类动物作用下金属离子能够大量富集在动物体内;河蚌等生物在铜离子、锌离子等重金属处置时具备可行性。
3.3 微生物处置法
微生物处置法最常用的办法为活性污泥法,活性污泥中的微生物资料易取得、价钱低廉,能够从稀溶液中实施大量的制备,从而可以对质量较大的重金属废水实施管理;同时自然高分子资料能够经过微生物来取得,进而运用此种分子资料来凝聚重金属,最终使其能够沉淀于废水中。当前很多工厂在排放重金属污水前,会运用生物硫化微生物处置技术对废水提早实施净化,待水中含有的重金属总量明显减少之后,便能够排水。
4、结语
近年来,科研人员参考先进的科学技术研讨出了诸多重金属废水处置技术,在实践应用中获得了理想的应用效果,但由于不同的处置技术有着不同的适用条件以及处置效果,需求重金属废水处置人员可以对处置技术有关的内容实施综合把握,以便在处置污水时能够合理选取合适的处置技术有效净化水体,待水体中的重金属含量契合排放规范之后,再将废水排进来,以此提升重金属废水管理的有效性,确保自然生态环境质量的良好。