重(chóng)金屬廢水是指礦冶、機械製造、化工、電子、儀表等工業生產過程中排(pái)出的含重金(jīn)屬的廢水。重金屬(如含鎘(gé)、鎳、汞、鋅等)廢水是對一環境汙染最嚴重和對人類危害最大的工業廢水之一,其水質水量與生產工藝有關。廢水(shuǐ)中的重金屬一般(bān)不能分解(jiě)破壞,隻能轉移其(qí)存在位置和轉變其物化形態。處理(lǐ)方法是首(shǒu)先改革生產工藝,不用或少用毒性大的重金屬(shǔ),在生(shēng)產地點就(jiù)地處理(如不排出生產車間)常采用化學沉澱法、離子交換法等進行處理,處理後的水中重金(jīn)屬低於排放標準可以排放或回用。形成新的重金屬濃縮產物盡量回收(shōu)利用或加以無害化處理。北京專利代(dài)理
處理標準(zhǔn)
1、改革(gé)生產工藝,不(bú)用或少用(yòng)毒性(xìng)大的重(chóng)金屬。
2、采用合理(lǐ)的工藝流程、科學的管理和操作,減少重金屬用量和(hé)隨廢水(shuǐ)流(liú)失量,盡量減少外排廢水量。重金屬廢水應當在產生(shēng)地點就地處理(lǐ),不同其他廢水混合,以免使處理複(fù)雜化。更不應當不經處理直接排入城市下水道,以(yǐ)免擴大重(chóng)金屬汙染。
3、廢水中呈溶解狀態的(de)重金屬轉變成不溶的金屬化合物或元素,經沉澱(diàn)和上浮從廢水中去除。可應用方法如中和沉澱(diàn)法、硫化物沉澱(diàn)法、上浮分離法、電(diàn)解沉澱(diàn)(或(huò)上浮)法、隔膜電解法等。
4、將廢水中的(de)重金屬在不(bú)改變(biàn)其化(huà)學形態的條件下進(jìn)行濃縮和分離,可應用方法有反滲透法(fǎ)、電滲析法、蒸發法和離(lí)子交換(huàn)法等。這些方法應根據廢水水(shuǐ)質、水量(liàng)等情況單獨或組合使用(yòng)。
處理原則
廢水中的重金屬是各種常用方(fāng)法不能(néng)分解破壞的(de),而隻能轉移它們的存在位置和轉變(biàn)它們(men)的(de)物理和(hé)化學形態。例如,經化學沉(chén)澱處理後,廢水中的重金(jīn)屬從溶解的離子狀態轉變成難(nán)溶性化合(hé)物而沉澱下來,從水中轉移到汙泥中;經離子交換處理後,廢水中的金屬離子轉(zhuǎn)移到離子(zǐ)交換樹脂上;經再生後又從離子交換(huàn)樹脂上轉移到再生廢液(yè)中。總(zǒng)之,重金屬廢水經處理後形成兩種產物,一是基本上脫除了重(chóng)金屬的處理水,一是重金屬(shǔ)的濃縮產(chǎn)物(wù)。重金屬濃度低於排放標準的處理(lǐ)水可以(yǐ)排放;如果符合生產工藝用水要求,最好(hǎo)回用。濃(nóng)縮產物中的重金屬大都有使用價值,應盡量回收利用;沒有回收價值的,要加以無害化處理。
重金屬廢(fèi)水的治理,必須采用綜合(hé)措施。首先,最根本的是改革生產工藝,不用或少用毒性大的重金屬;其次(cì)是在使用重金屬的生產(chǎn)過程中(zhōng)采(cǎi)用合理的工藝流程和完善的生產設備,實行科(kē)學的生(shēng)產管理(lǐ)和(hé)運行操作,減少重金屬的耗用(yòng)量和隨廢(fèi)水(shuǐ)的流失量;在此基礎上對數(shù)量少、濃度低的廢水(shuǐ)進(jìn)行有效的處(chù)理。重金屬廢水應當在產生地點就地處理,不同其他廢水混合,以免使處理複雜化。更不應當不經(jīng)處理直接排入城市下水(shuǐ)道,同城市(shì)汙水混合進入汙水處理廠。如果(guǒ)用含有重金屬的汙泥和(hé)廢水作(zuò)為肥料和(hé)灌溉農田,會使土(tǔ)壤受汙染,造成重金屬在農作物中積蓄。在農作物中富集係數最高的重金屬是鎘(gé)、鎳和(hé)鋅,而在水生生物中富集係數最高的重金屬是汞、鋅等。
處理方法
可分為兩類:一是(shì)使廢水(shuǐ)中呈溶解狀態(tài)的重(chóng)金屬轉變成不溶的重金屬化合物或元素,經(jīng)沉澱和上浮從廢水中去除,可應用中和(hé)沉澱法、硫化物沉澱法、上浮分離法(fǎ)、離子浮選法、電解沉澱或電解上浮法、隔(gé)膜電解法等;二是將廢水中的重金屬在不改變其化學形態(tài)的條件下進行濃縮和分離,可應用反滲透法(fǎ)、電滲析法、蒸發法、離(lí)子交換法等(děng)。第一類(lèi)方法特別是中和沉澱法、硫(liú)化物(wù)沉澱法和電(diàn)解沉澱(diàn)法應用最廣。從重金屬廢水回用(yòng)的角度看,第二類方法比第一類優越,因為用第二類方法處理(lǐ),重金屬是以原狀濃(nóng)縮,不添加任何化學藥劑,可(kě)直接(jiē)回用(yòng)於生產過程。而用第(dì)一類方法,重金屬要借助於多次使用的化學藥劑,經過多次的化學形態的轉(zhuǎn)化才能回(huí)收利用。一些(xiē)重金屬廢水如電鍍漂(piāo)洗水用第二類方法回收,也容易實現閉路循環。但(dàn)是第二類方法受到經濟和技術上的一些限製,目前還不適於處理大流量的工(gōng)業廢(fèi)水如礦冶廢水。這類廢水仍以化學沉澱(diàn)為主要處理方(fāng)法,並沿著有利於回收重金屬(shǔ)的方向改進。
電解法(fǎ):比較廣泛地用於處理含氰的重金屬廢水。以電解氧化使氰分解和使重金屬形成氫氧化物(wù)沉澱的方式去除廢水中的(de)氰(qíng)和重金屬。硫化汞廢渣用電解法處理能高效(xiào)地回(huí)收純汞或汞化物。
上浮法:廢(fèi)水中的(de)重金屬氫氧化物(wù)和硫化物還(hái)可用鼓氣上浮法去除,其中(zhōng)以加壓溶氣上浮法最為有效。電解(jiě)上浮(fú)法能有效地處理多種重金屬廢水,特別是含有重金屬絡合物的廢水。這是因為在電解(jiě)過程中能將(jiāng)重金(jīn)屬絡合物(wù)氧化分解(jiě)生成重金屬氫氧化物,它們能被鋁或鐵陽極溶解形成的活性氫氧(yǎng)化鋁或氫氧化鐵(tiě)吸附,在共沉作用下完全沉澱。廢水中的油類和(hé)有機雜(zá)質(zhì)也能被吸附,並(bìng)借(jiè)助陰極上產生(shēng)的(de)細小氫氣泡浮上水麵。此法處理效率高,在電鍍廢水處理中往往作為中和沉澱處理後(hòu)的進一步淨化處理措施。
離子浮選(xuǎn)法:往重金屬廢水中投加陰離子表麵活性劑,如(rú)黃原酸鈉(nà)、十二烷基(jī)苯磺酸鈉(nà)、明膠等,與其中的重金屬離子形成具有表麵活性的(de)絡合物(wù)或螯合物。不同的表麵活性劑對不同的金屬(shǔ)離子或同一種表麵活性劑在不同的pH值等條件下對不同的重(chóng)金屬(shǔ)離子具有選擇絡合性,從而(ér)可對廢(fèi)水中的重金屬進行(háng)浮選分離。此法可用於處理礦冶廢水(shuǐ)。
離(lí)子交換和吸附:廢水中(zhōng)的重金屬如果(guǒ)以陽離子形式存在,用陽(yáng)離(lí)子交換樹脂或其他陽離子交(jiāo)換劑處理;如果以陰離(lí)子形式存在,如氯堿工業的(de)含汞廢水中的氯化汞絡合陰離子(HgCl4)-2,氰化電(diàn)鍍廢水中的重金屬氰(qíng)化絡合陰離子Zn(CN)厈、Cd(CN)+、Cu(CN),含鉻廢水中的鉻酸根陰離子CrO-,則用陰離(lí)子交換樹脂處理。北京專利代理
活性炭能在酸性(pH值2~3)條件下從低濃度(dù)含鉻廢水中有效地去除鉻。含硫活性炭能有效地去除廢水中的(de)汞(gǒng)。活性炭還可用於處理含鋅和銅的電鍍廢水。活性炭能吸附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(dào)再(zài)生。
膜法:主(zhǔ)要有電滲析和反滲透法。電滲析的特點是濃縮倍數有限,須經(jīng)多級電滲析處理,才(cái)能把廢水中有(yǒu)用物質濃縮到可回用的程(chéng)度(dù)。反滲透法用於處理鍍鎳(niè)、鍍銅(tóng)、鍍鋅、鍍鎘(gé)等電鍍(dù)漂(piāo)洗廢水。對鎳、銅、鋅、鎘等離子的(de)去除率(lǜ)大都大於99%。因此重金屬廢水(shuǐ)通過反(fǎn)滲透(tòu)處理就能(néng)濃縮和回用重金屬,反滲透水(產水)質量好時也(yě)可回用。
無害化處理
重金屬(shǔ)廢水經處理形成的濃縮產物,如因技(jì)術、經濟等原因不能回收利用,或者經(jīng)回收處理後仍有較高(gāo)濃度的金屬(shǔ)物未達到排放標準時,不能任意棄置,而應進行無害化處理。常用方法是不溶化和固化處理,就是將汙泥等容易溶出重金屬(shǔ)的廢物同一些重金屬的不溶化劑、固定劑等混合,使其中的重金屬轉變(biàn)成難溶解的化合物,並且加入如水泥、瀝青等膠結(jié)劑,將廢物製(zhì)成形狀有(yǒu)規則、有一定強度、重金屬浸出率很低的固體;還可用燒結法(fǎ)將重金屬汙泥製成(chéng)不溶性固體。