污水中重金屬處理的3大方法
物理法
在不改變重金屬離子化學(xué)形態(tài)的條件下,通過(guò)吸附、濃縮而分離的方法,包括吸附法、溶劑萃取法、離子交換法和膜分離法等。
是利用吸附劑的特結(jié)構(gòu)去除重金屬離子的一種方法。
是分離和凈化物質(zhì)常用的方法。由于液——液接觸,可連續(xù)操作。
利用離子交換劑分離廢水中有害物質(zhì)的方法,應(yīng)用的離子交換劑有離子交換樹(shù)脂、沸石等。
利用高分子所具有的選擇性來(lái)進(jìn)行物質(zhì)分離的技術(shù),包括電滲析、反滲透、膜萃取、超過(guò)濾等。
生物法
該重金屬離子去除方法主要是借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除重金屬的方法,包括生物絮凝、植物修復(fù)和生物吸附。
利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀的一種除污方法。
指利用高等植物通過(guò)吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金屬含量,以達(dá)到治理污染、修復(fù)環(huán)境的目的。
利用生物體本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)及成分特性來(lái)吸附溶于水中的金屬離子,再通過(guò)固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。
化學(xué)法
借助化學(xué)反應(yīng)將重金屬離子去除的方法,包括化學(xué)還原法、化學(xué)沉淀法等。
1)化學(xué)還原法:一般適用于含鉻廢水處理,通過(guò)還原劑,將廢水中的六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻。
2)化學(xué)沉淀法:使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苡谒闹亟饘倩衔锏姆椒ā?br/>
膜分離法是利用高分子所具有的選擇性來(lái)進(jìn)行物質(zhì)分離的技術(shù),包括電滲析、反滲透、膜萃取、超過(guò)濾等。用電滲析法處理電鍍工業(yè)廢水,處理后廢水組成不變,有利于回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金屬離子廢水都適宜用電滲析處理,已有成套設(shè)備。反滲透法已大規(guī)模用于鍍Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金屬?gòu)U水處理。采用反滲透法處理電鍍廢水,已處理水可以回用,實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)。
吸附法去除污水重金屬
1、活性炭是早使用的吸附劑,也是目前使用廣泛的吸附劑。之所以能夠進(jìn)行物理吸附,是因?yàn)榛钚蕴烤哂懈叩谋缺砻娣e以及高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)。后來(lái)在此基礎(chǔ)上又出現(xiàn)了活性炭纖維等衍生物,去除,但價(jià)格比較昂貴。能夠用于物理吸附的材料還有各種礦物質(zhì)以及分子篩等。
2、環(huán)保是樹(shù)脂吸附法的一個(gè)重要的特點(diǎn),這種方法能夠分離、純化、回收重金屬,效果顯著。主要是由于樹(shù)脂中含有各種活性基團(tuán),比較典型的有羥基、羧基、氨基等,能夠與重金屬離子進(jìn)行螯合,因而這些功能性樹(shù)脂材料能有效的吸附重金屬離子。根據(jù)活性基團(tuán)的種類不同,分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂。
有機(jī)高分子絮凝劑
一般為天然或人工合成的有機(jī)高分子物質(zhì)。有機(jī)高分子絮凝劑為有一定線形長(zhǎng)度的高分子有機(jī)聚合物,其種類很多,按來(lái)源可分為天然和人工合成兩大類。在水處理中,人工合成的日益增多并居主要地位。天然產(chǎn)物多屬于蛋白質(zhì)或多糖類化合物,如動(dòng)物膠、淀粉、藻朊酸鈉等。人工合成的有聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚乙烯亞胺等,大都可電離。根據(jù)其可離解基團(tuán)特性,可分為陰離子型、陽(yáng)離子型、兩性等類型,其鏈狀分子可以發(fā)揮架橋作用,分子上的荷電基團(tuán)則發(fā)揮電中和的擴(kuò)散層壓縮作用。由于價(jià)格較高,常用于一些特殊用途,如用于處理含高濃度、高渾濁、高色度、特殊嗅味廢水的絮凝。
一般普通鐵鹽、鋁鹽的投加范圍是10~100mg/L,聚合鹽為普通鹽投加量的1/2~1/3,有機(jī)高分子絮凝劑的投加范圍是1~5mg/L。
當(dāng)使用多種絮凝劑時(shí),需要通過(guò)試驗(yàn)確定投加順序。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)無(wú)機(jī)絮凝劑與有機(jī)絮凝劑并用時(shí),應(yīng)先投加無(wú)機(jī)絮凝劑,再投加有機(jī)絮凝劑。
而處理雜質(zhì)顆粒尺寸在50μm以上時(shí),常先投加有機(jī)絮凝劑吸附架橋,再投加無(wú)機(jī)絮凝劑壓縮雙電層使膠體脫穩(wěn)。
在混合階段,要求絮凝劑與水迅速均勻地混合,而到了反應(yīng)階段,既要?jiǎng)?chuàng)造足夠的碰撞機(jī)會(huì)和良好的吸附條件讓絮體有足夠的成長(zhǎng)機(jī)會(huì),又要防止已生成的小絮體被打碎,因此攪拌強(qiáng)度要逐步減小,反應(yīng)時(shí)間要足夠長(zhǎng)。
絮凝
:絮凝主要是指脫穩(wěn)的膠體或微小懸浮物聚集成大的絮凝體的過(guò)程。
(Perikinetic flocculation):由布朗運(yùn)動(dòng)所引起的膠體顆粒碰撞聚集。
布朗運(yùn)動(dòng)隨著顆粒粒徑增長(zhǎng)而逐漸減弱,當(dāng)粒徑增長(zhǎng)到一定尺寸,布朗運(yùn)動(dòng)不再起作用。
(orthokinetic flocculation):由外力(攪拌)推動(dòng)所引起的膠體顆粒碰撞聚集。
膠體顆粒在外力作用下向某一方向運(yùn)動(dòng),由于不同膠粒存在速度差,依此完成顆粒的碰撞聚集。
混凝
:既有凝聚作用(膠體脫穩(wěn))又有絮凝作用(脫穩(wěn)的膠體或微小懸浮物聚集)的,是凝聚、絮凝兩個(gè)過(guò)程的總稱。是水中膠體粒子及微小懸浮物的聚集過(guò)程。
“混凝”包含了從原水投藥到水混合、藥反應(yīng)(脫穩(wěn)、絮凝)再到形成大顆粒的絮凝物的整個(gè)過(guò)程。而絮凝是指膠體顆粒脫穩(wěn)后,從形成微小絮凝物形成大絮體的階段