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气浮法则是通过先将废水中的重金属离子析出,在表面活性物质的作用下,使重金属析出物疏水,通过黏附到上升的气泡表面,从而得以去除。通常有吸附胶体、沉淀气浮、泡沫气浮、离子气浮等方法。气浮法虽对重金属去除有独特的作用,但是在浮渣和净化水回用方面仍不能妥善得以解决。
氧化还原法是在废水处理过程中通过加入还原剂,将重金属价态进行还原,然后进行沉淀的方式。如:废水中含有Cr6+,在酸性条件下加入还原剂,沉淀反应前将Cr6+还原为Cr3+,然后再进行沉淀。该方法产生的化学污泥量小,效果较好,但是处理成本较高。
电解法是利用电化学的原理来进行处理废水,重金属离子在阴极表面得到电子而被还原为金属。通常该方法不需要加入很多的药剂,占地面积小,同时可以得到纯金属。王健康等在使用电解法对含铅废水处理,得出在Pb2+在100mg/L时再生效果好,常作为电解的终点。
市面上出现的金属捕捉剂通过与重金属离子进行结合后,生成稳定且难溶于水的金属螯合物。徐颖等用PEI处理多种重金属的废水,结果表明对铅、镉、铜及汞离子的去除率均能达到99%以上,且不受pH、共存离子的影响。
1.6生物法。
由于物理化学法和化学法对药剂、设备等种种要求,指标容易波动、运行成本较高等原因,而生物法在重金属去除方面又有相当强的富集和吸附能力,越来越成为未来研究和发展的方向。微生物与重金属的作用主要包括生物体对金属的自然吸附、代谢产物对金属的沉淀作用、生物体内的蛋白与金属的结合以及重金属在生物体内酶的作用下的转化,从而对废水中的重金属进行有效的去除。
这些微生物以藻类、真菌、细菌等为代表,来源丰富,成本较低、吸附速度较快,同时无毒无害、无二次污染。生物法主要包括生物吸附法、生物沉淀法以及固定化生物法,以微生物与重金属结合的方式来去除废水中的重金属。生物吸附法是通过微生物吸附金属,金属离子与其发生配位、螯合、离子交换、物理吸附及微沉淀等作用,然后金属运送至细胞内;生物沉淀法是利用微生物新陈代谢产物使重金属离子进行沉淀固定的方法。
当前发展较快的是硫酸盐还原菌在厌氧条件下产生的硫化氢和废水中的重金属进行反应生成硫化物沉淀,其重金属的去除率较高;固定化生物法处理废水具有生物量高、处理效率高、占地面积小等优点。国外Iqbal等通过将黄孢原毛平革菌与丝瓜瓤固定在一起,对实验室配置的废水中的铅、铜及锌离子进行吸附,在pH为6.0,吸附1h后,三种重金属的去除率能分别达到88.2%、68.7%和39.6%。
张利等利用发酵工业废弃的黑根霉菌吸附铅离子,在pH范围为3.0-6.5之间吸附能力最强。涂勇等将活性污泥固定化后对重金属离子进行吸附研究,其pH和底物浓度对吸附性能有较大的影响,而与温度影响却不大。
2重金属废水处理技术展望
重金属废水是个复杂的混合体系,采用以前的单一处理方法已经较难满足处理要求,与此同时,日益增加的处理成本及严格的指标要求,人们越来越多的将其采用综合组合工艺,扬长补短,高效、低耗地去除废水中重金属离子,同时满足废水的回用和重金属的回收。相信伴随着技术不断地发展和成熟,最终能够合理高效稳定地处理重金属废水。
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