重金屬廢水處理技術探討及其前景展望
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,廢水的大量排放,土壤和水源中重金屬積累的加劇,重金屬的污染也日益嚴重。由于重金屬易通過食物鏈而生物富集,構成對生物和人體健康的嚴重威脅。如何有效地治理重金屬污染已成為人類共同關注的問題。而重金屬的污染情況在開發(fā)區(qū)的污水中也較為嚴重,根據(jù)長沙市環(huán)境監(jiān)測站的檢測情況,我們發(fā)現(xiàn)開發(fā)區(qū)廢水中的鎳(Ni)存在間歇超標的現(xiàn)象,在對污泥進行監(jiān)測的時候也發(fā)現(xiàn)了污泥中總鎘、總鎳、總銅超過了污泥農(nóng)用時污染控制標準限值因此在這里對重金屬的處理方法進行了以及發(fā)展前景進行了探討。
國內(nèi)外學者對重金屬污染的治理問題做了大量的研究。目前已開發(fā)應用的廢水處理方法主要有化學法、物理化學法和生物法,包括化學沉淀、電解、離子交換、膜分離、活性碳和硅膠吸附、生物絮凝、生物吸附、植物整治等方法。采用化學法、物理化學法都將殘生污染轉移,易造成二次污染,且對于大流域、低濃度的有害重金屬污染難以處理。而生物法具有效果好、投資少及運作費用低、易于管理和操作、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點,日益受到人們的關注。下面就這幾種方法進行探討:
1 化學法
化學法主要包括化學沉淀法和電解法,主要適用于含較高濃度重金屬離子廢水的處理。
化學沉淀法的原理是通過化學反應使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉變?yōu)椴蝗苡谒闹亟饘倩衔,通過過濾和分離使沉淀物從水溶液中去除,包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、鐵氧體共沉淀法。由于受沉淀劑和環(huán)境條件的影響,沉淀法往往出水濃度達不到要求,需作進一步處理,產(chǎn)生的沉淀物必須很好地處理與處置,否則會造成二次污染。
電解法是利用金屬的電化學性質,金屬離子在電解時能夠從相對高濃度的溶液中分離出來,然后加以利用。電解法主要用于電鍍廢水的處理,這種方法的缺點是水中的重金屬離子濃度不能降的很低。所以,電解法不適于處理較低濃度的含重金屬離子的廢水。
2 物理化學法
離子交換法和膜分離技術適用于含較低濃度重金屬離子廢水的處理。
離子交換法是在離子交換器中進行,此方法借助離子交換劑來完成。在交換器中按要求裝有不同類型的交換劑,含重金屬的液體通過交換劑時,交換劑上的離子同水中的重金屬離子進行交換,達到去除水中重金屬離子的目的。這種方法受交換劑品種、產(chǎn)量和成本的影響。幾年來,國內(nèi)外學者就離子交換劑的研制開發(fā)展開了大量的研究工作。隨著離子交換劑的不斷涌現(xiàn),在電鍍廢水深度處理、高價金屬鹽類的回收等方面,離子交換法越來越展現(xiàn)出其優(yōu)勢。
膜分離技術是利用一種特殊的半透膜,在外界壓力的作用下,不改變?nèi)芤褐谢瘜W形態(tài)的基礎上,將溶劑和溶質進行分離或濃縮的方法,包括電滲析和隔膜電解。電滲析是在直流電場作用下,利用陰陽離子交換膜對溶液陰陽離子選擇透過性使水溶液中重金屬離子與水分離的一種物理化學過程。隔膜電解是以膜隔開電解裝置的陽極和陰極而進行電解的方法,實際上是把電滲析與電解組合起來的一種方法。上述方法在運行中都遇到了電極極化、結垢和腐蝕等問題。
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