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重金属废水处理技术研究进展

北极星环保网来源:四川环境 杨柳2018/6/28 8:39:51我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:工业废水 重金属废水 废水处理

北极星环保网讯:总结近年来重金属废水主要处理技术,指出重金属废水污染治理与重金属的回收利用相结合是未来治理的发展之路,也是技术开发与应用的方向。

1引言

对农业而言,“一籽下地,万粒归仓”的丰收景象归功于水;在工业上,水参与生产过程中的加工、制造、洗涤、净化等很多方面,并发挥着重要的作用,被誉为工业的血液。总之,水作为世界上最常见的物质之一,在生命演化历程中起到了至关重要的作用。

然而,随着人类社会的不断发展,水体也逐渐被污染,进入水中的有毒有害物质也越来越多。人类的工业发展对水体的损害十分巨大,特别是采矿、冶金、化工、电镀和电子工业等行业对水体造成的重金属污染。同时,给人类带来了很大的伤害。

近年来,重金属废水污染事件频发。2005年北江镉污染事故,镉浓度超标12倍多,使得下游数千万群众的饮水安全受到威胁;2007年贵州都柳江砷污染事件,大量含砷废水流入都柳江上游河道,造成附近10余名村民轻微中毒,并造成下游县城及沿河乡镇2万多人生活饮水困难;2009年重金属污染湘江威胁4000万人饮水安全;2009年湖南武冈市企业污染造成儿童血铅超标的事件,检测认定高铅血症儿童38名,轻度铅中毒儿童28名,中度铅中毒儿童17名;2010年中金岭南陷入“铊污染门”,造成北江流域发生严重镉污染等。由此可见,重金属废水的危害性巨大而且深远,对环境和人类的安全已经造成了不可磨灭的伤害。因此,加快重金属废水治理技术研发及其应用尤为重要。

2重金属废水

重金属废水是指冶炼、化工生产等企业加工过程中产生外排含重金属离子的污水。污水中的重金属物质在《污水综合排放标准》(GB8978)有明确的界定,包括有毒金属和类金属,如汞、镉、铬、镍、砷、铜、钼、锌、锡、钴、钒和锰等。

2.1重金属废水的来源

重金属废水主要来自采矿、炼铁、金属加工、电镀、农药、医药、油漆、颜料等企业生产过程中排出的多种污水。其中包含的重金属种类、含量及其存在形式因生产企业的不同而有所差异。

随着工业的发展,以及人类自身活动对环境的影响,重金属废水的量正逐年增加。据Nriagu[3]估算,全球每年排放到环境中的有毒重金属高达数百万吨,并且呈逐年上升的趋势。

2.2重金属废水的危害

重金属废水是一种具有强毒性、致癌性、致突变性、难降解及易富集等特性的废水,具有毒效性、长期持续性、生物不可降解性等特点,且可通过食物链作用进入人体,并在人体内累积,从而导致各种疾病和机能紊乱,最终对人体健康造成严重危害。加之世界各地相继频繁发生重金属废水污染事件:日本富县的神通川流域出现的“痛痛病”,水俣湾的“水俣病”等都是重金属污染给人体健康带来损害的典型事例,除此之外,还有很多类似的重金属废水污染事件时常发生。对人民群众的生命健康带来极大地威胁。因此,研究行之有效的重金属废水去除污方法已成为当前的工作重点。

3重金属废水处理技术

重金属(如含镉、镍、汞、锌等)废水是对环境污染最严重和对人类健康危害最大的工业废水之一,其水质水量与生产工艺有关。重金属污染控制的首要方法是改革生产工艺,不用或少用毒性大的重金属;其次是采用合理的工艺流程、科学的管理和操作,减少重金属用量和随废水流失量,尽量减少外排废水量。经过长期的研究发现,重金属废水处理技术主要包括:沉淀法、物理化学法、电化学法、生物化学法以及近年来出现的一系列新技术,具体情况如下。

3.1沉淀法

沉淀法处理模式为“重金属废水+沉淀剂→沉淀物”,经过滤使得重金属离子得以去除。其实质是重金属废水中的重金属一般不能被分解破坏,只能转移其存在位置和改变其物化形态。包括中和沉淀、螯合沉淀、硫化物沉淀等。

3.1.1中和沉淀法

中和沉淀法是通过向重金属废水中投加碱中和剂,使污水中重金属离子形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除的方法。其最佳适用对象为酸碱废水和处理残后溶液中的重金属离子。其优点是操作简单,缺点是沉渣量较大,含水率高,二次污染较为严重并且某些离子难以达到排放的标准。

3.1.2螯合沉淀法

螯合沉淀法利用了DTCR含有大量的极性基的特性,在自然条件捕捉污水中重金属阳离子(例如:Hg2+、Cd2+、Cu2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等),在生成大量难溶的螯合物后沉淀析出,从而达到捕集去除重金属离子的目的。螯合沉淀法具有技术成熟、操作简单等诸多优点,在电子、电镀等行业得到广泛应用。如何降低螯合剂的成本和滤渣后续处理还值得深入研究。

延伸阅读:

生物质基活性炭处理重金属废水研究进展

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