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FenglianFua等利用改进Fenton-化学沉淀法处理具有强稳定性的螯合重金属废水,由于螯合重金属具有较强的稳定性而处理困难,改进Fenton-化学沉淀法使用零价铁和过氧化氢降解螯合物,随后在碱性条件下使重金属沉淀。以EDTA螯合镍为例,经过处理后,不仅镍离子得到去除,也减少了COD,在最佳运行条件下镍离子的去除率达到98.4%,镍的残余浓度值低于中国综合污水排放标准值。
此工艺与传统芬顿或类芬顿结合化学沉淀法相比,改进后的Fenton-化学沉淀法对重金属的去除率更高,以镍为例,去除率分别为92.8%和98.4%。
且改进后的Fenton-化学沉淀法可大大减少双氧水的用量,在改进Fenton过程中使用零价铁,使得操作过程具有低毒性、低成本、易操作、出水中低铁浓度和无需后续处理等优点,适合实际生产的需求。
富含难处理有机物的重金属废水由于生成了复杂的络合物增加了重金属离子和有机物的处理难度,化学沉淀组合工艺通过改变络合物的结构,先将有机物氧化或破坏,使重金属以离子形式再现。
通过投加化学药剂,金属离子以沉淀形式去除,产生的沉淀同时凝聚吸附有机物,使有机物进一步去除。化学沉淀组合工艺不仅去处了废水中的有机物和重金属,而且一定程度上减少了污泥的产量,降低了后续污泥的处理难度。
2.1.2离子交换法组合工艺
离子交换法操作简单、便捷、残渣稳定、无二次污染,但由于离子交换剂选择性强、制造复杂、成本高、再生剂耗量大。因此,在应用上受到很大限制。离子交换组合工艺主要指利用离子交换法结合电渗析、混凝、沉淀、膜过滤、吸附等以及多种离子交换剂连用的方法处理含金属离子废水的工艺。
由于废水中金属离子往往是多种离子共存,且离子交换剂选择性强,单独使用离子交换法达不到处理要求。组合工艺在一定程度上形成优势互补,提高了处理效果,减少再生机剂的耗量,降低了运行费用。
LucíaAlvarado等利用离子交换结合电极电离处理含铬废水,使用AmberliteIRA900阴离子交换树脂进行序批实验,结果显示铬去除率为97.7%;在电极电离条件下同时使用阴、阳离子交换树脂进行连续离子交换,铬去除效果加强,去除率高达98.5%,浓缩室的铬还可回收再用,持续电极电离能量消耗非常低(<0.07kWh/m3)。
AmélieJanin等利用螯合树脂和离子交换树脂从处理木材的沥出液铬、铜、砷(CCA)中选择性回收铬和铜,溶液依次经过螯合树脂M4195和离子交换树脂IR120,选择性捕获96%的Cu和68%的铬。溶液中的铬由于和硫酸盐形成复合物而较难处理,2种树脂对砷的去处理也较低。
在离子交换树脂处理后,组合混凝-沉淀工艺进行联合处理,离子树脂交换法-FeCl3混凝-沉淀组合工艺处理后,结果显示99.9%的金属(包括砷)被去除。2种树脂在不同的洗脱剂下,94%的Cu和81%的铬得到回收。
离子交换树脂法在电子垃圾废水中的重金属离子的回收方面存在很大的优势,但单纯离子交换法并不能保证实际电子垃圾废水的处理效能,离子交换-混凝-沉淀-过滤/(吸附)等组合工艺,在提高成分复杂的电子垃圾废水的有机物、多种重金属的去除效能的前体下,也充分发挥了离子交换树脂回收重金属离子的优势。可在实际生产中根据废水特征和企业的回收需求,选用离子交换树脂组合工艺进行处理。
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