含重金屬廢水處理技術的研究進展概述
摘要:論述了(le)處(chu)(chu)理(li)含重金屬廢(fei)水的新(xin)(xin)技術(shu),包括沉淀法、萃取法、離子交(jiao)換法、吸附法、新(xin)(xin)工藝法、生化處(chu)(chu)理(li)法等。闡述各(ge)種處(chu)(chu)理(li)技術(shu)的原理(li)、進展及(ji)其應用。
關鍵(jian)詞:重(zhong)金屬,廢水,處理
1 含重(zhong)金屬(shu)離子廢水處(chu)理(li)新技術(shu)
含重金(jin)屬廢水處理(li)新技術(shu)主要(yao)包(bao)括兩方(fang)(fang)面(mian),一方(fang)(fang)面(mian)是對傳統技術(shu)的(de)改(gai)進(jin),另一方(fang)(fang)面(mian)是處理(li)重金(jin)屬廢水的(de)新方(fang)(fang)法。
1.1 化學沉淀(dian)法(fa)
化學沉(chen)(chen)(chen)(chen)淀(dian)法(fa)有中和沉(chen)(chen)(chen)(chen)淀(dian)法(fa)、硫化物沉(chen)(chen)(chen)(chen)淀(dian)法(fa)、鋇鹽沉(chen)(chen)(chen)(chen)淀(dian)法(fa)和鐵(tie)(tie)(tie)(tie)氧(yang)體(ti)法(fa)[1],其中較為(wei)新(xin)型的(de)(de)(de)(de)技術(shu)是(shi)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)氧(yang)體(ti)法(fa)。鐵(tie)(tie)(tie)(tie)氧(yang)體(ti)法(fa)是(shi)日本電氣(qi)公司(si)(NEC)研究出的(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)(zhong)從廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中去(qu)除重(zhong)金屬(shu)離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)新(xin)方法(fa)。做法(fa)是(shi):在(zai)含(han)重(zhong)金屬(shu)離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中加(jia)入鐵(tie)(tie)(tie)(tie)鹽,利用(yong)(yong)共沉(chen)(chen)(chen)(chen)法(fa)從廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中制取(qu)鐵(tie)(tie)(tie)(tie)氧(yang)體(ti)粉末。鐵(tie)(tie)(tie)(tie)氧(yang)體(ti)法(fa)可一(yi)次去(qu)除廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中多(duo)種(zhong)(zhong)重(zhong)金屬(shu)離(li)子(zi)(zi),鐵(tie)(tie)(tie)(tie)氧(yang)體(ti)沉(chen)(chen)(chen)(chen)淀(dian)不再溶解。鐵(tie)(tie)(tie)(tie)氧(yang)體(ti)法(fa)處(chu)理(li)重(zhong)金屬(shu)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)效(xiao)果好(hao),投資省,設(she)備簡單,沉(chen)(chen)(chen)(chen)渣量(liang)少(shao),且化學性質比較穩定。在(zai)自然條件下,一(yi)般(ban)不易造成二次污染。鐵(tie)(tie)(tie)(tie)氧(yang)體(ti)法(fa)捕集金屬(shu)離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)機理(li)是(shi)通過晶格取(qu)代(dai)的(de)(de)(de)(de)方式(shi)而(er)非一(yi)般(ban)的(de)(de)(de)(de)化學反應,因此(ci)有可能(neng)突破(po)溶度積常數(shu)的(de)(de)(de)(de)限制而(er)同時對多(duo)種(zhong)(zhong)重(zhong)金屬(shu)離(li)子(zi)(zi)產(chan)生作用(yong)(yong),特別適用(yong)(yong)于處(chu)理(li)工(gong)業生產(chan)中所產(chan)生的(de)(de)(de)(de)含(han)多(duo)種(zhong)(zhong)重(zhong)金屬(shu)離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)。
1.2 吸附法
吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)法(fa)是利用多(duo)孔性固態(tai)物質(zhi)(zhi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)水(shui)(shui)中(zhong)污染物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)種(zhong)(zhong)方法(fa)。海(hai)泡(pao)石(shi)[2]是一(yi)種(zhong)(zhong)天然纖維(wei)狀含(han)鎂水(shui)(shui)合(he)硅酸鹽粘土,對廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)有(you)(you)(you)(you)(you)很(hen)(hen)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)果(guo),理(li)想分子(zi)(zi)式(shi)為[Si12Mg8(OH)4] (H2O)48H2O。海(hai)泡(pao)石(shi)對水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)Ni2+,Co2+,Pb2+,Cu2+和Cd2+有(you)(you)(you)(you)(you)較好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)效(xiao)果(guo),尤其對高(gao)濃度重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)有(you)(you)(you)(you)(you)較好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)性能(neng)(neng)。有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)對重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)也有(you)(you)(you)(you)(you)較好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)效(xiao)果(guo)[3]。有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)是一(yi)類(lei)由(you)碳官(guan)能(neng)(neng)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅單體制備的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)聚(ju)合(he)物或(huo)經這(zhe)些(xie)單體處理(li)過(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無機(ji)材料或(huo)合(he)成(cheng)材料。化工(gong)及金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)冶煉企業所排(pai)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)水(shui)(shui)中(zhong)常含(han)有(you)(you)(you)(you)(you)有(you)(you)(you)(you)(you)色金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)及有(you)(you)(you)(you)(you)毒(du)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)元素(su)(su),采用含(han) NHC(S)CH3和 NHC(S)NH官(guan)能(neng)(neng)團的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅可(ke)有(you)(you)(you)(you)(you)效(xiao)地吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)這(zhe)些(xie)元素(su)(su),它們具有(you)(you)(you)(you)(you)很(hen)(hen)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)容(rong)量及分配(pei)系(xi)數。此類(lei)有(you)(you)(you)(you)(you)機(ji)硅吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)對Hg,Cu,As,Sb 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)容(rong)量最大(da),對 Cu,Hg,Te,Th,Bi的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分配(pei)系(xi)數大(da)。利用這(zhe)些(xie)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)可(ke)以(yi)同時(shi)分離多(duo)種(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu),并且可(ke)以(yi)在很(hen)(hen)寬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)pH范(fan)圍內吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu),一(yi)般不需要特(te)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)pH值(zhi),但凈化污水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最佳(jia)pH值(zhi)為5~9。未(wei)改解(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)解(jie)木(mu)質(zhi)(zhi)素(su)(su)本身可(ke)以(yi)作為吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji),主要用于吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)去(qu)除(chu)各種(zhong)(zhong)重(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)離子(zi)(zi)。Karsheva 等人研究發(fa)現,水(shui)(shui)溶性木(mu)質(zhi)(zhi)素(su)(su)是一(yi)種(zhong)(zhong)有(you)(you)(you)(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji),可(ke)用于去(qu)除(chu)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉛離子(zi)(zi)[4]。Lalvani 發(fa)現一(yi)種(zhong)(zhong)可(ke)以(yi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)溶液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) Cr3+和 Cr6+的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)質(zhi)(zhi)素(su)(su),該木(mu)質(zhi)(zhi)素(su)(su)可(ke)以(yi)去(qu)除(chu) 63%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) Cr6+、100%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) Cr3+ [5]。
1.3 離(li)子交換法
由于重金屬廢水中的重金屬大多以離子狀態存在,所以用離子交換法處理能有效地除去和回收廢水中的重金屬。
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