重金屬廢水是指礦冶、機械製造、化工、電子、儀表等工業生產過程中排出的含重(chóng)金屬的廢水。重金屬(如含鎘、鎳(niè)、汞、鋅等)廢水是(shì)對一環(huán)境汙染最(zuì)嚴重和對人類危害最大的(de)工業(yè)廢水之一,其水質水量與生產工藝有關。廢水中的重金屬一般不能分解破壞,隻能轉移其存在位置和(hé)轉變其物化形(xíng)態。處理方法是首先(xiān)改革生產工藝,不用或少用毒性大的重金屬,在生產地點就地處理(如不排出生產車間)常(cháng)采用化學沉(chén)澱法(fǎ)、離子(zǐ)交換法等進行處理(lǐ),處(chù)理後(hòu)的(de)水中重金屬低於排放(fàng)標(biāo)準(zhǔn)可以排放或回用。形成新的重金屬濃縮產物盡量回收利用或加以無(wú)害(hài)化處理(lǐ)。北京專利代理
處理標(biāo)準
1、改革生產工藝,不用或少用毒性大的重金(jīn)屬。
2、采用合理(lǐ)的工藝流程、科學的管理和操作,減少重金屬用量和隨廢水流失量(liàng),盡量減少外(wài)排廢水量。重金屬廢水應當在產生地點就地處理,不(bú)同其他廢水混合,以免使處理複雜化。更不應(yīng)當不經(jīng)處理直接排入城市下(xià)水道(dào),以免擴大重金(jīn)屬汙染。
3、廢水中(zhōng)呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶的金屬化合物或元(yuán)素,經沉澱和上浮從廢水中去除。可應用方法如中和沉澱法、硫化物沉(chén)澱法、上浮分離(lí)法、電解沉澱(或上浮(fú))法、隔膜電解法等。
4、將廢水中的重金屬在(zài)不改變(biàn)其化學形態(tài)的條件下進行濃縮(suō)和分離,可應用方法有反滲透法、電滲析(xī)法、蒸發法和離子交換法等(děng)。這些方(fāng)法應根據廢水水質、水量等情況單獨或組合使用。
處理原則
廢水中的重金屬是各(gè)種常用方法不能分解破壞的,而隻能轉(zhuǎn)移它們的存在位置和轉變它們的物理(lǐ)和化學(xué)形態(tài)。例如,經化學沉澱處理後,廢水中的(de)重金屬從溶解的離子狀態(tài)轉變成難溶性化合物(wù)而沉澱下來,從水中轉移到汙(wū)泥中;經離(lí)子交換處理後,廢水中的金(jīn)屬離子轉移到離子(zǐ)交換樹脂上;經(jīng)再生後又從離子交換樹脂上(shàng)轉移到再生廢液中。總之,重金屬廢水經處理(lǐ)後形成兩種產物(wù),一(yī)是(shì)基本上脫除了重金屬的處理水,一是重金屬的濃縮(suō)產物(wù)。重金屬濃度低於排放標準(zhǔn)的處理水可以排放;如果符合生(shēng)產工藝用水要求,最好回用。濃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。
重金屬廢水的治理,必須采(cǎi)用綜合措施。首先,最(zuì)根本的是改革生(shēng)產工藝,不(bú)用或少用毒性大的重(chóng)金屬;其次是在使用重金屬的生產過程(chéng)中采用合理(lǐ)的工藝流程和完(wán)善的生產設備(bèi),實行科學的生產(chǎn)管理和運行操作,減(jiǎn)少重(chóng)金屬的耗用量和隨廢水的流失量;在此基礎上(shàng)對數量少、濃(nóng)度低的廢水(shuǐ)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(yǐ)免使處理(lǐ)複雜化。更不應當不經處理(lǐ)直接排入城市下水(shuǐ)道,同城市汙水混合進入汙水處(chù)理(lǐ)廠。如果(guǒ)用含(hán)有重金屬的汙泥和廢水作為肥料和(hé)灌溉農田,會使土壤受汙染,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(chóng)金屬是鎘、鎳和鋅(xīn),而(ér)在水生生物中富集係數最高的重金屬是(shì)汞、鋅等。
處理方法
可分為兩類:一(yī)是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶的(de)重金屬化合物或(huò)元素,經(jīng)沉澱和上浮從廢水中去除,可應用中和沉澱法、硫化物(wù)沉澱法、上浮分離法、離子浮選法、電解沉澱(diàn)或電解上浮法、隔膜電(diàn)解法(fǎ)等;二是將廢水中(zhōng)的重金屬在不改變其(qí)化學形態的條件下進行濃縮和分離,可應用(yòng)反滲透法、電滲析法、蒸發法、離子交換法等。第一類方(fāng)法特別是(shì)中和沉(chén)澱法、硫化物(wù)沉澱法和電解沉澱法應用最廣。從重金屬(shǔ)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,重金屬是以原(yuán)狀濃縮,不添加(jiā)任何化學(xué)藥(yào)劑,可(kě)直接回用於生(shēng)產過(guò)程。而用第一類方法,重金(jīn)屬要借助於多次使用的化學藥劑(jì),經過多次的化學形態的轉化才能回收利用。一些重金屬廢(fèi)水如電(diàn)鍍漂洗(xǐ)水用第二(èr)類方法回收,也容易實現閉路循環。但是第二(èr)類方法受到經濟(jì)和技術上的一些限製,目前還不適於處理大流量的工業廢水如礦冶廢水。這類廢水仍以化學沉(chén)澱為主(zhǔ)要處理方法,並沿著有利(lì)於回收重金屬的方向改(gǎi)進。
電解法:比較廣泛地用於處理含(hán)氰(qíng)的重金屬廢水。以電解氧化使氰分解和使重金(jīn)屬形成氫氧化物沉澱的(de)方式去除(chú)廢水中的氰和重金屬(shǔ)。硫化汞廢渣用電解法處理能高效地回收純汞或汞化物。
上浮法:廢水中的(de)重金屬氫氧化物和硫化(huà)物還可用鼓氣上浮法去除,其中以加壓溶氣上浮法最為有(yǒu)效。電解上浮法能有效地處(chù)理多種重金屬廢水,特別是含有重金屬絡合物的廢(fèi)水。這是因為(wéi)在電解(jiě)過程中能將重金(jīn)屬絡合物氧化分解生成重金屬氫氧化物,它們能被鋁或鐵陽極溶解形成的活(huó)性氫氧化鋁或氫氧化鐵(tiě)吸(xī)附(fù),在共沉作用下完全(quán)沉(chén)澱。廢水中的油類和(hé)有機雜質也能被吸附(fù),並借助陰極上產生的(de)細小氫氣泡浮上水麵。此法處理效率高,在電鍍廢水(shuǐ)處理中往(wǎng)往作為中(zhōng)和沉(chén)澱處理後的進一步淨化處理措施。
離子浮選法:往重金屬廢水(shuǐ)中投加陰離子表麵活性劑,如黃原酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、明膠等,與其中的重金屬離子形成具(jù)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(huó)性劑在不同的(de)pH值等條件下對不(bú)同的重金屬離子具(jù)有選擇(zé)絡合(hé)性,從而可對廢水中的重(chóng)金屬進行浮選分離。此法可用於處理礦冶廢水。
離子交換和吸附:廢水中的(de)重金屬如果以陽離子形式存在(zài),用陽離子交換樹脂或其他陽離(lí)子交換劑處理;如果以陰離子形式存在,如(rú)氯堿工業(yè)的含汞廢水中的氯(lǜ)化汞絡合陰離子(HgCl4)-2,氰化電(diàn)鍍廢水中的重(chóng)金屬氰化絡合陰(yīn)離子(zǐ)Zn(CN)厈、Cd(CN)+、Cu(CN),含鉻廢水中(zhōng)的鉻酸根(gēn)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)條件下從低濃度含鉻廢水中(zhōng)有效地去除鉻。含硫活性炭能(néng)有效地去除廢水中的汞。活性炭還可用於(yú)處理(lǐ)含鋅和銅的電鍍廢水。活性(xìng)炭能吸附CN-,並在有Cu2+和O2存在的條件下使CN-氧化,從而使(shǐ)吸附CN-的部位得到再生。
膜法:主要有電滲析(xī)和反(fǎn)滲透法。電滲析(xī)的特點是濃縮倍數(shù)有限(xiàn),須經多級電滲析處(chù)理,才能把廢水中有用物質濃縮到可回用(yòng)的程度。反滲(shèn)透法用於處(chù)理鍍鎳、鍍銅、鍍鋅(xīn)、鍍鎘等電鍍漂(piāo)洗廢水。對鎳、銅、鋅、鎘等(děng)離子(zǐ)的去除率大(dà)都大於99%。因此(cǐ)重金(jīn)屬廢水通過反滲透(tòu)處理就能濃縮和回用重金屬,反滲透水(產水)質量好時也可(kě)回用。
無害化處理
重金(jīn)屬廢水經處理形成的濃縮產物,如因技術、經濟等原因不能回收利(lì)用,或者經(jīng)回收處理後仍有較高濃度的金屬物未達到排放標準時,不能任(rèn)意棄置,而應進(jìn)行無害(hài)化處理。常(cháng)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(jīn)屬轉變成難溶解的化合物,並且加入如水泥、瀝青等膠結劑,將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(gù)體。