重金屬廢水是指礦冶、機械(xiè)製造、化工、電子、儀表等工業生產(chǎn)過程中排出的含重金(jīn)屬的廢水。重金屬(如含鎘、鎳、汞、鋅等)廢水是對一環境汙染最嚴重和對人類危害******的工(gōng)業(yè)廢(fèi)水之一,其水質水量(liàng)與(yǔ)生產工(gōng)藝有關(guān)。廢水中的重金屬一般(bān)不(bú)能分解破壞,隻能轉移其存在位置和轉變其物化形(xíng)態。處理方法是首先改革生產工藝,不用或少(shǎo)用(yòng)毒性大的重金屬,在生產地點就地處理(如不排(pái)出生產車間)常采用化學沉澱法、離子(zǐ)交換法等(děng)進行處理,處理後的水中重金屬低於排放標準可以(yǐ)排放或回用。形成新的重(chóng)金屬(shǔ)濃縮產(chǎn)物盡(jìn)量回收(shōu)利用或加(jiā)以(yǐ)無害化處理。北京專(zhuān)利代理
處理(lǐ)標準
1、改(gǎi)革生產工藝,不用或少用毒性大的重金屬。
2、采用合理的工藝流程、科學的管理和(hé)操作,減少重金屬用(yòng)量和隨廢(fèi)水流失(shī)量,盡量減少外排廢水量。重金屬廢水應(yīng)當在產生地點就地處理,不同其他廢水混合,以免(miǎn)使處理複雜化。更不(bú)應當不經處理直接排入城(chéng)市下水道,以免擴大重金屬(shǔ)汙染。
3、廢水中(zhōng)呈溶解(jiě)狀態的重金屬轉變成不溶(róng)的金屬(shǔ)化合物或元素,經(jīng)沉澱和上浮從廢水中去(qù)除。可應用方法如中和沉(chén)澱法、硫化物沉澱法、上浮分離法、電(diàn)解沉澱(或上浮)法、隔膜電解法等。
4、將廢水中的重(chóng)金屬在不改變其化學形態的(de)條件(jiàn)下進行濃縮和分離,可(kě)應用方法(fǎ)有反滲透法、電滲析法、蒸發法和離子交換法等。這些方法應根據廢水水質、水量等情況單獨或組合使用。
處理原則
廢水中的(de)重(chóng)金(jīn)屬是各種常用方法不能分解破(pò)壞的,而隻(zhī)能轉移它們的存在位置和轉變它(tā)們的物理和化學形態。例如,經化學沉(chén)澱處理後,廢水中的重金屬從溶解的離子狀態轉變成難溶性化合物而沉澱下來,從水中轉(zhuǎn)移到(dào)汙泥中(zhōng);經離子交換處理後(hòu),廢水中的(de)金屬離子轉移到離子交換樹(shù)脂(zhī)上;經再生後又從離子交換(huàn)樹脂上(shàng)轉移到(dào)再生廢液中。總(zǒng)之,重金屬廢水經處理(lǐ)後形成兩種產物,一(yī)是基本上脫除了重金屬的處理水,一是(shì)重金屬的(de)濃縮產(chǎn)物。重金屬濃度低於排放(fàng)標準的處理水可以排放;如果(guǒ)符合生產工藝用水要求,最好回用。濃縮產物中的重金屬大(dà)都有使用價值,應盡量回收利用;沒(méi)有回收價值的,要加以(yǐ)無害化處理。
重金屬廢水的治理,必須采用(yòng)綜合措施。首先,最根本的是改革(gé)生(shēng)產工藝(yì),不(bú)用或(huò)少用毒性大的重金屬;其次是在使用重(chóng)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(shè)備,實(shí)行科(kē)學的生產管理和(hé)運行操作,減少重金屬的耗用量和隨廢(fèi)水的流失量;在此基礎(chǔ)上對數量少(shǎo)、濃度(dù)低的廢水進行有效的處理。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(shǐ)處理複雜化。更不應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(rú)果用(yòng)含(hán)有(yǒu)重金屬的汙泥和廢水作為肥料和灌溉農田,會使土壤受汙染,造成重(chóng)金屬在農作物中積蓄。在農作物中富集係數最高的重金(jīn)屬是(shì)鎘(gé)、鎳和鋅,而在(zài)水生生物中富集(jí)係數最高的重金屬是汞、鋅(xīn)等。
處理方法
可分為兩類:一是使廢水中(zhōng)呈溶解狀態的重(chóng)金屬轉變(biàn)成不溶的重金(jīn)屬化合物或元素,經沉澱和上浮從廢水中去除(chú),可應用中和沉澱法、硫化(huà)物沉澱(diàn)法、上浮分離(lí)法、離子浮選(xuǎn)法(fǎ)、電解沉澱或電解上浮法、隔膜(mó)電解法(fǎ)等;二是將廢水(shuǐ)中的重金屬(shǔ)在不改變其化學形態的條件下進行濃縮和分離,可應用反滲透法、電滲析法、蒸發(fā)法、離子交換法等。第一(yī)類方法特別是中和(hé)沉澱法、硫化物(wù)沉澱法和電解沉(chén)澱法應用(yòng)最廣。從重金屬廢水回用的角度看,第二類方法比第一類優越,因為用第二類方法處理,重金屬是以原狀濃縮,不添加任何化學藥劑,可直接回用於生產過程。而用第一類方法,重金屬(shǔ)要借助於多次使用的化學(xué)藥劑,經過多次的化(huà)學形態的轉化才能回收利用。一些重金屬廢(fèi)水如電鍍漂洗水用第二類方法回收,也容易實現閉(bì)路循環。但是第二類(lèi)方法受到(dào)經濟和技術上的一些限製,目(mù)前還不適於處理大(dà)流量的(de)工業廢水如礦冶廢水。這類廢水仍以化學沉澱為主要處理方法,並沿著有(yǒu)利於回收重金屬的方向改進。
電解法: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沉澱的方(fāng)式去(qù)除廢水(shuǐ)中的氰和重金屬。硫化(huà)汞廢渣用(yòng)電解法處理能高效地回收(shōu)純汞或汞(gǒng)化物。
上浮法:廢水中的(de)重金屬(shǔ)氫氧(yǎng)化物(wù)和硫化物還可用鼓氣上(shàng)浮法去除,其中以加壓溶氣上浮法最為有效。電解上浮法(fǎ)能有效地處理多種重金(jīn)屬廢水,特別是含有重金屬(shǔ)絡合物的廢(fèi)水。這是因為在電解過程(chéng)中(zhōng)能將重金屬絡合物氧化分解生成重(chóng)金(jīn)屬氫氧(yǎng)化物,它們能被鋁或鐵(tiě)陽極溶解形(xíng)成的活性氫氧(yǎng)化鋁或氫氧化鐵吸附,在共沉作用下完全沉澱。廢水(shuǐ)中的油(yóu)類(lèi)和有機雜質也能被吸附,並借助陰極上產(chǎn)生(shēng)的細小氫氣泡浮上水麵。此法處理(lǐ)效率高,在電鍍廢水處理中(zhōng)往往(wǎng)作為中和沉澱處理後的進一步淨化處理措施。
離(lí)子浮選法:往重金屬廢(fèi)水中投加陰離(lí)子表麵活性劑,如黃原酸鈉、十二烷基(jī)苯磺酸鈉、明膠等,與其中的(de)重金屬離子形成具有表麵活性的(de)絡合物或螯合物。不同的表麵活性劑對不同的金屬離子或同一種表麵活性劑在不同的pH值等(děng)條件(jiàn)下對不(bú)同的重金屬離子(zǐ)具有選擇絡合性,從而可對廢水中的重金(jīn)屬進行浮選分離。此法可用於(yú)處理礦冶廢水(shuǐ)。
離子交(jiāo)換和吸(xī)附:廢水中的重(chóng)金屬如果(guǒ)以陽離子形式存在,用陽離子交換樹脂或其他陽離子(zǐ)交換劑處理;如果以陰(yīn)離子形(xíng)式存在,如氯堿工業的含汞廢(fèi)水中(zhōng)的氯化汞絡合陰離子(zǐ)(HgCl4)-2,氰化電鍍廢水中的重金(jīn)屬氰化絡(luò)合陰離子Zn(CN)厈、Cd(CN)+、Cu(CN),含鉻廢水中(zhōng)的鉻酸根陰離子CrO-,則用陰離子交換樹脂處理。北京專利代理
活性炭能在酸性(pH值2~3)條件下(xià)從低濃度含鉻廢水中有(yǒu)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(yú)處理含鋅和銅的電鍍廢水。活性炭(tàn)能吸附CN-,並在有Cu2+和O2存在的條件下使CN-氧化,從而使吸(xī)附CN-的部位(wèi)得到再生。
膜(mó)法:主要有電滲析和反滲透法。電滲析(xī)的特點是濃縮倍(bèi)數有限,須經多級電滲析處理,才能(néng)把廢(fèi)水中有用物質濃縮到可回用(yòng)的程度。反滲透法(fǎ)用於處理鍍鎳、鍍銅(tóng)、鍍鋅(xīn)、鍍鎘等電鍍漂洗廢水(shuǐ)。對鎳、銅、鋅、鎘等(děng)離子的去除率大都大於(yú)99%。因此重金屬廢水通(tōng)過(guò)反滲透處理就能濃縮和回用重(chóng)金屬,反滲透(tòu)水(產水)質量好時也可回用。
無害化(huà)處理
重金屬(shǔ)廢水(shuǐ)經處理形(xíng)成的濃(nóng)縮產物,如因技術、經濟等原因不能回收利用,或(huò)者經(jīng)回收處理(lǐ)後(hòu)仍有較高濃度的金屬物未達到排放標準(zhǔn)時,不能任意棄置(zhì),而應進行無害化處理。常用方(fāng)法是不溶化和固化(huà)處理,就是將汙泥等容易(yì)溶出重金屬的廢物同一些重金屬的不溶化(huà)劑、固定劑等混合,使其中的重金屬轉變成(chéng)難溶解的化合物,並且加入如水泥、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;還可用燒結法將重金屬汙泥製成不溶性固體。