重金屬廢(fèi)水(shuǐ)是指礦冶(yě)、機械(xiè)製(zhì)造、化工、電子、儀表等工業生產過程中排出的含重(chóng)金屬的廢水。重金屬(如含鎘、鎳、汞、鋅(xīn)等)廢水是(shì)對一環境汙染最嚴重和對人類危害******的工業廢水之一,其水質(zhì)水量與生產工藝有關。廢(fèi)水中的重金屬一般不能分解破(pò)壞,隻能轉移其存在位置和轉變其物化形態。處理方法是首先改革生產工藝,不用或(huò)少用毒性大的重金屬,在生產地點就地處理(lǐ)(如不排出生(shēng)產車間)常采用化學沉澱法、離(lí)子(zǐ)交換法等進行處理,處理後的水中重金屬低於排(pái)放(fàng)標準可以排放(fàng)或回用。形(xíng)成新的重金屬濃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(gōng)藝,不用或少用毒性大的(de)重金(jīn)屬。
2、采用合理的工藝流程、科學的(de)管理和操作,減少重(chóng)金屬用量和隨廢水(shuǐ)流失量,盡量減少(shǎo)外(wài)排廢水量。重金屬廢水應(yīng)當在產生(shēng)地點就地處(chù)理,不同其他廢水混合,以免使處(chù)理複雜化。更(gèng)不應當不經處理直接排入城市下水道,以免擴(kuò)大重金(jīn)屬汙染。
3、廢水中(zhōng)呈溶解狀態的重金屬轉變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(zhōng)和沉澱法、硫(liú)化物沉澱法(fǎ)、上浮分離法、電(diàn)解沉澱(或上浮)法、隔膜電解法等。
4、將廢(fèi)水中的重金屬在不改變其化學形態的條(tiáo)件下進行濃縮和分離,可應用方法有反滲透法、電滲析法、蒸(zhēng)發法和離子交換法等。這些(xiē)方法應根據廢水水質、水量等情況單獨(dú)或組(zǔ)合使用。
處理原則
廢水中的重(chóng)金屬是各種常用方法不能分解破壞的,而隻能轉移它(tā)們的存在位置和轉變它們的(de)物理和化學形態。例如,經化(huà)學沉澱(diàn)處理後,廢(fèi)水中的(de)重金屬從(cóng)溶解(jiě)的離子狀態轉變成(chéng)難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,廢水中的(de)金屬離子轉移到離子交換樹脂上;經再(zài)生後又從離子交換樹脂上轉移到再生廢液中。總之(zhī),重金屬廢水經處(chù)理後形成兩種產物,一是基本上脫除了重金屬的處理水,一是重金屬(shǔ)的濃縮產(chǎn)物。重金屬濃度低於排放標準的處理水可以排放;如果符合(hé)生產工藝用水要求,最(zuì)好回用。濃縮產物中的重金屬大(dà)都有使用價值,應盡量(liàng)回(huí)收利用;沒(méi)有回收價值的,要加以無害(hài)化處理。
重金屬廢水的治理,必須采用綜合措施。首先,最根本的是改革生產工(gōng)藝,不(bú)用或少用毒性大的重金屬;其次是在使用重金屬的生產過(guò)程中采用合理的工藝流程和完善的生產設備,實行科學(xué)的生產管理和(hé)運行操作,減少重金屬(shǔ)的耗用量和隨廢水的流失(shī)量;在此基礎上對數量少、濃度低的廢水進行有效的處理。重金屬廢水應當在產生地點(diǎn)就地處理,不同其他廢水(shuǐ)混合,以(yǐ)免使處理(lǐ)複雜化。更不應(yīng)當不經處理直接排入城市下水道,同城市汙水混合進入汙水處理廠。如果用含有重金屬的汙泥和(hé)廢水作為肥料和灌溉農田,會使土壤受汙染,造(zào)成重金屬在農作(zuò)物中積蓄(xù)。在農作物中富集係數最高的重金屬(shǔ)是(shì)鎘、鎳和鋅,而在水生(shēng)生物中富集係(xì)數最高的重金屬是汞、鋅等。
處理(lǐ)方法
可分為兩類:一是使廢(fèi)水中呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶的重(chóng)金屬化合物或(huò)元素,經沉澱和(hé)上浮從廢水中去(qù)除(chú),可應用中和沉澱法、硫化物沉(chén)澱法、上浮分離法、離子(zǐ)浮選法(fǎ)、電解(jiě)沉澱或電(diàn)解上浮(fú)法、隔膜電解法等;二是將廢水中的重金(jīn)屬(shǔ)在不改變其化學形態的條件(jiàn)下進行濃縮和分(fèn)離,可應用反滲透法、電滲析法、蒸發法、離子交換法等(děng)。第一類方法特別是中和沉澱(diàn)法、硫化物沉澱(diàn)法和電解沉澱法應用最廣。從重金屬廢水回(huí)用的角度看,第二類方法比第一(yī)類優越,因為用第二類方法處理,重金屬是以原狀濃縮,不添加任何化學藥劑(jì),可直接回用於生產過程。而用第(dì)一類方法,重金屬要借助於多次使(shǐ)用的化學藥劑,經過多次的化學形態的轉化(huà)才能回收利用。一些(xiē)重金屬廢水如電(diàn)鍍漂洗水(shuǐ)用第二(èr)類方法回收(shōu),也容易實現閉路循環(huán)。但是(shì)第二類方法受到經濟和技術上的一些限製,目前還不(bú)適於處理大流量的(de)工(gōng)業廢水如礦冶廢水。這(zhè)類廢水(shuǐ)仍以化學沉(chén)澱為主要處理方法(fǎ),並沿(yán)著有利於(yú)回收(shōu)重金屬的方(fāng)向改進(jìn)。
電解法:比較廣泛地用於處理含氰的重金(jīn)屬廢水。以(yǐ)電解氧化使氰分解和使重金屬形成氫氧化物沉澱的方式去除廢水中的氰和重金屬。硫化汞廢渣用電(diàn)解法處理能高效地回收純汞或(huò)汞化物。
上浮法:廢水中的重金屬氫氧(yǎng)化物和硫化(huà)物還可用鼓(gǔ)氣(qì)上浮法去除,其中以加壓溶(róng)氣上(shàng)浮(fú)法最為有效。電解上浮法能有效地處(chù)理多種(zhǒng)重金屬廢水,特別是含有重金屬絡合物的(de)廢水。這是因為在電解過程中能將重金屬(shǔ)絡合物氧化分解(jiě)生成重金屬氫氧化物,它們能被鋁或鐵陽(yáng)極溶解形成的活性氫氧化(huà)鋁(lǚ)或氫氧(yǎng)化鐵吸(xī)附,在共沉作用下完全沉澱。廢水中的油類和有機雜(zá)質(zhì)也能被吸(xī)附,並(bìng)借助陰極(jí)上(shàng)產生的細(xì)小氫氣泡浮(fú)上水麵。此法處理效率高(gāo),在電鍍廢水處理中往往作為中和沉澱處理後的進一步淨(jìng)化處(chù)理措施。
離子浮(fú)選法:往重金屬廢水中投加陰離(lí)子表麵活性劑,如黃原酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、明膠等(děng),與其中(zhōng)的重金屬離子形成具有表麵活性的絡合物或(huò)螯合物。不同的表麵活性(xìng)劑對不(bú)同的金屬離子或同一種表麵活性劑(jì)在不(bú)同的pH值等條件下對不同(tóng)的重金(jīn)屬離子具有選擇絡合性,從而可對廢水(shuǐ)中的(de)重金屬進行浮選分離。此法可用於(yú)處理礦冶廢水。
離子交(jiāo)換和(hé)吸附:廢水中的(de)重金屬如果以陽(yáng)離子形式存在,用陽離子交換(huàn)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(de)含(hán)汞廢水(shuǐ)中的氯化汞絡合陰(yīn)離子(HgCl4)-2,氰化(huà)電鍍(dù)廢水中的重金屬氰化絡合陰離子Zn(CN)厈(hǎn)、Cd(CN)+、Cu(CN),含鉻廢水(shuǐ)中的鉻酸根陰離子(zǐ)CrO-,則用陰離子交換樹脂處理。北京專利代理
活性(xìng)炭能在酸性(pH值2~3)條件下從低濃度含鉻(gè)廢水中有效地去除鉻。含硫活性炭能有效地去除廢水中的汞。活性炭還可用於處理含鋅和銅的電鍍(dù)廢水。活(huó)性炭能吸附CN-,並在有Cu2+和O2存在的條件下使CN-氧化,從而使吸附CN-的部位得到再生。
膜法:主要有電(diàn)滲析和反滲透法。電滲(shèn)析的特點是濃縮倍數有限,須(xū)經多(duō)級電滲析處理,才能把廢水中有用物質濃(nóng)縮到可回用的程度。反滲透法用於處理鍍鎳、鍍銅、鍍鋅、鍍鎘等電鍍漂洗廢水。對鎳(niè)、銅、鋅、鎘等離子(zǐ)的去除率大都大於(yú)99%。因此重金屬廢水通(tōng)過反滲透處理就能濃縮(suō)和回用重金屬,反滲透水(產水)質量好時也(yě)可(kě)回用。
無害化處理
重金屬(shǔ)廢水經處理形成的濃縮產物,如因技術、經濟等原因不能回收利用,或者(zhě)經(jīng)回收處理後仍有較高濃度(dù)的金屬物未達到排放標準時,不能任意棄置,而應進行無害化(huà)處(chù)理。常用方法是不溶(róng)化和固化處理,就是將汙泥等容易溶(róng)出重金屬的廢物同(tóng)一些重金屬的不溶(róng)化劑、固定(dìng)劑等混合,使其中的重金(jīn)屬轉變成難溶解的化合物,並且加入如(rú)水泥、瀝青等膠結劑,將(jiāng)廢物製成形狀有規則、有一定強度、重金屬浸出率很低的固體;還可用燒(shāo)結法將重金屬汙泥(ní)製成不溶(róng)性固體。