重金属废水处理技术

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1、随着经济的快速发展，废水的大量排放，土壤和水源中重金属积累的加剧，重金属的污染也日益严重。由于重金属易通过食物链而生物富集，构成对生物和人体健康的严重威胁。如何有效地治理重金属污染已成为人类共同关注的问题。重金属废水处理的定义为使污水中所含的重金属达到排水或某一水体或再次使用的水质要求，对其进行净化的过程。重金属废水的来源及危害1、重金属废水的主要来源重金属废水来源于电镀、采矿、化工等部门。主要有矿山排水、有色金属冶炼厂除尘排水、有色金属加工厂酸洗水、电镀厂镀件洗涤水，以及电解、农药、医药、颜料等工业的废水。废水中重金属离子的种类、含量及其存在形态随不同生产种类而异，差异很

2、大。2重金属废水的危害Cu、Zn、Ni过量摄入，会对人体产生重大危害：Cu过量会刺激消化系统，长期过量促使肝硬化。Zn的毒性较弱,但Zn的有机化合物如柠檬酸锌、酒石酸锌等毒性却较强。Zn过量时，会引起发育不良,新陈代谢失调、腹泻等。Ni过量初期发生头晕、头痛，有时恶心呕吐，长期过量则发高烧，呼吸困难等，甚至中枢神经障碍，一时精神错乱。过量的Cr3+易积存在肺泡中,引起肺癌,进入血液中引起肝和肾的障碍。Cr6+有很大的刺激和腐蚀性，引起疡、喉炎和肠炎。汞、铅等重金属，即使在体内含量很低，仍会出现中毒性作用。重金属进入人体有食道、呼吸道、皮肤三种途径，进入人体的重金属不再以离子

3、的形式存在，而是与体内有机成分结合成金属络合物或金属螯合物，从而对人体产生危害。重金属废水处理方法第三类第二类第一类废水中重金属离子通过发生化学反应除去的方法,包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法、化学还原法、电化学还原法和高分子重金属捕集剂法等。使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行吸附、浓缩、分离的方法,包括吸附、溶剂萃取、蒸发和凝固法、离子交换和膜分离等。借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法,其中包括生物絮凝、生物化学法和植物生态修复等.（一）化学法1.化学沉淀法化学法2.电解法主要适用于含较高浓度重金属离子废水的处理，

4、是目前国内外处理含重金属废水的主要方法。1.化学沉淀法原理：通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物，通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除。具体方法：中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法。弊端：由于受沉淀剂和环境条件的影响，沉淀法往往出水浓度达不到要求，需作进一步处理，产生的沉淀物必须很好地处理与处置，否则会造成二次污染。2.电解法原理：利用金属的电化学性质，金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来，然后加以利用。应用：电解法主要用于电镀废水的处理。例如：含铬废水的处理以铁板为电极，通以直流电时，在阳极：Fe-2e-→Fe2+CrO42

5、-+3Fe2++8H+→Cr3++3Fe3++4H2O在阴极：2H++2e-→H2CrO42-+3e-+8H+→Cr3++4H2O优点：可以用极少量的药剂甚至不用药剂来处理重金属废水，基本上是一种对环境无污染的“绿色”水处理技术；它还可以与其他多种方法结合，吸收各种方法的优点，使废水处理方法得到优化；另外，电化学方法可以处理的重金属也比较广泛，没有很高的专性要求。弊端：水中重金属离子浓度不能降得很低。（二）物理法溶剂萃取分离离子交换法膜分离技术吸附法溶剂萃取分离溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法优点：由于液液接触，可连续操作，分离效果较好。缺点：萃取过程中的流失和再生过程

6、中能源消耗大，使这种方法存在一定局限性，应用受到很大的限制。离子交换法离子交换处理法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法。离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。离子交换剂有离子交换树脂、沸石等。离子交换法优点：是一种重要的电镀废水治理方法，处理容量大，出水水质好，可回收重金属资源。缺点：离子交换剂易氧化失效，再生频繁，操作费用高。膜分离技术利用一种特殊的半透膜，在外界压力的作用下，不改变溶液中化学形态的基础上，将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法。电渗析膜分离技术隔膜电解但在实际的运行中都遇到了电极极化、结垢和腐蚀等问题。吸

7、附法利用多孔性固态物质吸附去除水中重金属离子。关键技术是吸附剂的选择，主要有活性炭、硅藻土、二氧化硅、活性氧化铝、天然高分子及离子交换树脂。活性炭离子交换树脂硅藻土（三）生物处理法借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法。1.生物吸附主要包括：2.生物絮凝3.植物修复1、生物吸附藻类生物吸收重金属的主要途径生物吸附法特点在低浓度下,重金属离子可以被选择性地去除；节能、处理效率高；操作的pH值和温度条件范围宽；易于分离回收重金属；吸附剂易再生回用；能利用从工业发酵工厂及废水处理厂中排放出大