重(chóng)金屬廢水是指礦冶、機械製(zhì)造、化工、電子、儀表等工業生產(chǎn)過程中排出的含重金屬的廢水。重(chóng)金屬(如含鎘、鎳、汞、鋅等)廢水是對一環境汙染最嚴(yán)重和對人類危害最大的(de)工(gōng)業廢水之一,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(biàn)其物化形態。處理方法是首先改革(gé)生產工(gōng)藝,不用或(huò)少用毒性大的重金屬,在生產地點(diǎn)就地處理(如不排出生產車間)常采用化學(xué)沉澱法、離(lí)子交換(huàn)法等進行處理,處理後的水中重金屬(shǔ)低於(yú)排放標(biāo)準可以排放或(huò)回用。形(xíng)成新的重金屬濃縮(suō)產(chǎn)物盡量回收利用(yòng)或加以(yǐ)無害化處理。北京專利代(dài)理
處理標準
1、改革生產工藝,不用或少用毒性大(dà)的重金屬。
2、采用合理(lǐ)的工藝流程、科學的管理和操作,減少重金(jīn)屬用量和隨廢水流失量,盡量減少外排(pái)廢水量。重金屬廢水(shuǐ)應當在(zài)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(bú)應當不經處理直接排入城市(shì)下水道,以免擴大重金屬汙染(rǎn)。
3、廢水中呈溶解狀(zhuàng)態的重金屬轉變成不溶的金屬化合物或元素,經沉澱和上浮從廢水中去除。可應用方法如中和沉澱法、硫化物沉澱法、上浮分離法、電解沉澱(或上浮)法、隔膜電解法等。
4、將廢水中的重金屬在(zài)不改變其化學形態的條件下進行濃(nóng)縮和分(fèn)離,可應用方法有反滲透法、電滲析法、蒸(zhēng)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(dān)獨(dú)或組合使用。
處(chù)理原則
廢水中(zhōng)的重金屬是各種常用方法不能分解破壞的,而隻能轉移它們的存在位置和轉變它們的物理和化學形態。例(lì)如,經化學沉澱處理後,廢水中的重金屬從溶(róng)解的離子狀態轉(zhuǎn)變成難溶性化合物而沉(chén)澱下來,從水(shuǐ)中轉移到汙泥中;經離子(zǐ)交換處理後,廢水中的金屬離子轉移到離子交換樹脂上;經再生後又從離子交(jiāo)換樹脂上轉移到再生廢液中。總之(zhī),重金屬廢水經處理後形成(chéng)兩種產物,一(yī)是(shì)基本上脫除了重(chóng)金屬的處理水,一是重金屬的濃縮產(chǎn)物。重金(jīn)屬濃度低於排放標準的處理水可以排放;如果符合(hé)生產工藝用水要求,最好回用。濃縮產物中(zhōng)的重金屬大都(dōu)有使用價值,應盡量回收(shōu)利用;沒有回收價值的,要加以無害化處理。
重(chóng)金屬廢水的治理,必須采用綜合措施。首先,最根本的是(shì)改革生產工藝,不用或少用毒性大的重(chóng)金屬(shǔ);其次是在使用重金(jīn)屬的生產過程中采用合理的工藝流程和完善的生產設備,實行科學的生產管理(lǐ)和運行操作,減(jiǎn)少重金屬的耗(hào)用量和隨廢水(shuǐ)的流失量;在(zài)此(cǐ)基礎上對數量少(shǎo)、濃度低的廢水進行有效(xiào)的處理。重金屬廢水(shuǐ)應當在產生地點就地處理,不同其他廢水混(hún)合,以免使處理複雜化。更不(bú)應當不經處理直接排入城(chéng)市下水(shuǐ)道,同城市汙水(shuǐ)混合進入汙水處理廠。如果用含有重金屬的汙泥和廢水(shuǐ)作為肥料和灌溉農田,會使土壤受汙(wū)染,造(zào)成重金屬在農(nóng)作(zuò)物中(zhōng)積蓄。在農作物中富集(jí)係數最高的重金(jīn)屬是鎘、鎳和鋅,而在水生生物中(zhōng)富集係數最高(gāo)的重金屬是汞、鋅等(děng)。
處理方法
可分為兩類:一是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變成不溶的重金(jīn)屬化合物或元素,經沉澱和上浮(fú)從廢水中(zhōng)去除,可應用中和(hé)沉澱法、硫化物沉澱法、上浮分離法、離(lí)子浮選法、電解沉澱或電解上浮法、隔膜電解法等;二是將廢水中的重金屬在不(bú)改變其化學形態的條(tiáo)件下進行濃縮和分(fèn)離,可應用反滲透法、電滲析法、蒸發法、離子交換法等。第一類方法特別是中和沉澱(diàn)法、硫化物沉澱法和電解沉(chén)澱法應用最廣(guǎng)。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(fǎ)處理(lǐ),重金屬是以原狀濃縮,不添加任(rèn)何化(huà)學藥劑,可直接回用於生產過程(chéng)。而用第一(yī)類方(fāng)法,重金屬要借助於多次使用的化學藥劑,經(jīng)過多次的化學形態(tài)的轉(zhuǎn)化(huà)才能回收利用。一些重金屬廢水如(rú)電鍍漂洗(xǐ)水用(yòng)第二類方法回收,也容(róng)易實現閉路循環。但是第(dì)二類方法受到經濟(jì)和技術上的一些限製,目(mù)前(qián)還不適於處理大流量(liàng)的工業(yè)廢水如礦冶廢水。這(zhè)類廢(fèi)水仍以化學沉澱為主要(yào)處理方法(fǎ),並沿著有利於回收重金屬的方向改進。
電解法:比(bǐ)較廣泛地(dì)用於處理(lǐ)含氰的重金屬廢水(shuǐ)。以電解氧化使氰分解和使重金屬形成氫氧化物沉澱的方式去除廢水中的氰和(hé)重金屬。硫化汞(gǒng)廢渣用電解法(fǎ)處理能高效地回收(shōu)純汞或汞化物。
上浮法:廢水中的重金(jīn)屬氫氧化物和硫化物還可用鼓氣上浮法去除,其中以加壓溶氣上浮法最為有效。電解上浮法能有效地處理多種重金屬廢水(shuǐ),特別是含有重(chóng)金屬絡合物的廢水。這是因為在電解(jiě)過程中能將重金屬絡合物氧化(huà)分(fèn)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性(xìng)氫氧(yǎng)化鋁或氫(qīng)氧化鐵吸附,在共沉作用下完全沉澱。廢水中的油類和有(yǒu)機雜質也能(néng)被吸(xī)附,並借助陰極上產生(shēng)的細小氫氣泡浮(fú)上水麵。此法處理效(xiào)率高,在電鍍廢水處理中往往作為中和沉澱處理(lǐ)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(huó)性劑,如黃原酸鈉、十二(èr)烷基苯磺酸鈉、明膠等,與其中的重金屬離子形(xíng)成具有表麵活性的絡合物或螯(áo)合物。不同的表(biǎo)麵(miàn)活性劑對不同的金屬離子或同一種表(biǎo)麵活性劑在不同的pH值等條(tiáo)件(jiàn)下對不同的重金屬離子具有選擇絡合性(xìng),從而可對廢水中的重金屬進行浮選分離。此法可(kě)用(yòng)於處(chù)理礦冶廢水。
離子交(jiāo)換和吸附:廢水中的(de)重金屬如果以陽離子形(xíng)式存(cún)在,用陽離子交換樹脂或其他陽離子交換劑處理;如果以陰離子形式存在,如氯堿工業的含汞廢水中(zhōng)的氯化汞絡合陰離子(HgCl4)-2,氰化電鍍(dù)廢水中的重金屬氰化絡合(hé)陰離子Zn(CN)厈、Cd(CN)+、Cu(CN),含鉻廢水中的鉻酸根陰離子(zǐ)CrO-,則用陰離(lí)子交換樹(shù)脂處(chù)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(hán)鉻廢水中有效地去除鉻(gè)。含(hán)硫活性炭能有效地(dì)去除廢水中的汞。活性炭(tàn)還可用於處理含鋅和(hé)銅的電鍍廢水。活性炭能吸附CN-,並在有Cu2+和O2存在的(de)條件下使CN-氧化(huà),從而使吸附CN-的部位得到再生。
膜法:主要有電滲析和反滲透法。電(diàn)滲析的特(tè)點是(shì)濃縮倍數有(yǒu)限,須經(jīng)多級電滲析處理,才能把廢水中有用(yòng)物質濃縮到可回用的程度。反滲透法用於(yú)處理鍍鎳(niè)、鍍銅、鍍鋅、鍍鎘等(děng)電鍍漂洗廢水。對鎳(niè)、銅、鋅、鎘等離子的去除率大都大於(yú)99%。因此重金屬廢水通過(guò)反滲透處理就能濃縮和回用重金屬,反滲透水(產水)質量好時也可回用。
無害化(huà)處理
重金屬廢水經處理形成的濃縮產物,如因技術(shù)、經(jīng)濟等原因不能(néng)回(huí)收利用,或者經回收(shōu)處理後仍有較高濃度的金(jīn)屬物未(wèi)達到排放標準時,不能(néng)任意棄(qì)置,而應進行無害化處理。常用方法是不溶化和(hé)固化處理,就是將汙(wū)泥等容易溶出重金屬的廢物(wù)同一些重金屬(shǔ)的(de)不溶化劑、固定劑等混合,使其中的重金屬轉變成(chéng)難溶解的化(huà)合物,並(bìng)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(qiáng)度、重金屬浸出率(lǜ)很低的固體;還可用燒結法將重金屬汙泥製成不溶性固體。