重金属废水处理工艺 对切削液废水处理成功的技术

日期: 2024-04-08 11:02:52|浏览: 41|编号: 44404

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重金属废水处理工艺 对切削液废水处理成功的技术

水资源在国民经济发展和社会生产中发挥着重要作用,也是人民生活不可或缺的一部分。 然而,随着工农业的快速发展,大量工业废水的排放,使得水体重金属污染日益严重。 据统计,我国每年产生工业废水约400亿吨。 其中,重金属废水约占60%。 这些废水严重污染地表水和地下水,导致可利用水资源总量急剧下降。 重金属废水一般来源于采矿、金属冶炼及加工、电镀、制革、农药、造纸、油漆、印染、核技术和石油化工等行业[1-2]。 重金属难以生物降解,易被生物体吸收和积累。 它们的毒性是持久的,是一种潜在有害的污染物。 如果不加以处理,将对生态环境和人类健康构成严重威胁[3-4]。 然而,重金属作为一种重要而宝贵的资源,具有很高的利用价值。 因此,如何有效控制水体重金属污染,保护人类健康和生态环境,回收重金属,缓解我国资源环境压力,是当前不可忽视的问题。

目前处理重金属废水的方法主要有三种:一是化学法,通过化学反应去除重金属离子,包括化学沉淀法、化学还原法、电化学法和聚合物重金属捕收剂法。 第二类物理方法是在不改变重金属离子化学形态的情况下,通过吸附浓缩进行分离的方法,包括吸附法、溶剂萃取法、蒸发混凝法、离子交换法和膜分离法等。第三类是生物法,主要利用微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等功能去除重金属,包括生物絮凝、植物修复和生物吸附。 本文介绍了上述方法在重金属废水中的应用及研究进展,以期为水体重金属污染的治理提供一定的理论参考。

1化学法

1.1 化学沉淀法

化学沉淀法是工业重金属废水处理中广泛应用的一种比较有效的方法。 是向水体中添加化学物质,通过沉淀反应去除重金属离子的方法。 主要有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法和铁素体法。 。

氢氧化物沉淀法处理含重金属废水具有技术成熟、投资少、处理成本低、管理方便等优点。 [5]采用石灰、氢氧化钠等碱性试剂处理铜铬废水。 当pH值分别为12和8.7时,Cu2+和Cr3+完全沉淀,废水达到排放标准。 张鹤鸣等. 文献[6]采用氢氧化钠溶液逐步调节电镀废水的pH值,在多个pH点沉淀电镀废水中的铜、铬、锌、镍,从而最大限度地降低废水中的重金属含量。 氢氧化物沉淀法虽然可以实现废水中重金属离子的分离,但氢氧化物沉淀法也存在缺点:对于两性氢氧化物,如果pH值控制不当,重金属离子会再次溶解; 对于稀溶液,对中重金属的去除效果不好; 沉降量大,含水量高,过滤困难。 目前该方法很少用于重金属废水的处理。

硫化物沉淀反应快,沉淀物溶解度低。 可以选择性地处理重金属离子,并可以通过熔炼回收重金属离子。 李静文[7]采用硫化钠沉淀法处理模拟含铅废水。 反应时间20分钟,硫化钠投加量与铅离子比例为5:1,初始pH值为8,废水中铅离子去除率为99.72%,出水达到国家污水综合排放标准排放标准。 当使用硫化物处理重金属废水时,沉淀剂本身残留在水中。 过量时易形成水溶性多硫化物,遇酸产生硫化氢气体,造成二次污染[8]。

目前应用最广泛的方法是铁氧体法[9],是指向重金属废水中添加硫酸亚铁,控制pH值和加热条件,使废水中的重金属离子和铁盐形成稳定的铁氧体。 共沉淀。 左明等. [10]研究了铁氧体法处理含镍、铬、锌、铜废水。 处理后出水水质指标达到国家污水排放标准。 但处理时间长,温度要求高,约70℃。 因此,不适合处理大规模重金属废水。 目前,铁氧体法常与其他废水处理方法结合使用。 陈梦君等. [11]采用铁氧体结合硫化物沉淀处理电镀废水。 Cu、Cr、Ni的去除率分别高达94.51%、97.78%和96.94%,满足电镀污染物排放标准。

1.2 电化学法

电化学法是近年来发展起来的一种具有竞争力的水处理方法。 它应用电解原理,通过电极反应和溶液中重金属离子的迁移来净化废水。 随着科学技术的发展,传统电化学处理工艺的改进和新型电化学反应器的研发,使得电化学方法在重金属废水处理领域的应用更加有效、更加广泛。

1.2.1电絮凝法

电絮凝作为一种较为成熟的废水处理工艺,已得到广泛应用。 丁春生等. 等[12]研究了初始pH值、电解时间、电流强度、NaCl用量、离子共存和曝气量等因素对电絮凝处理含Cr6+和Cu2+废水的影响。 研究表明,在一定的pH值和电流强度为4A的情况下,可以在短时间内达到相对稳定的去除效果; 同时,金属离子的共存促进了重金属废水的处理,适当的暴露气体会提高重金属的去除率。 冷凝法不宜长时间连续操作,否则电极表面易形成致密粘膜,造成钝化。 近年来,采用脉冲电凝代替直流电凝,可以有效减少浓差极化,防止钝化。 秋媛等人。 文献[13]采用脉冲电絮凝法处理电镀含铬废水,铬离子去除率保持在99.5%以上,满足排放标准。 与直流混凝法相比,能源效率高,处理时间短。 电絮凝法的最新研究方向是周期性反转脉冲信号电絮凝,它不仅具有高压脉冲电絮凝法的优点,而且由于两极都是可溶的,更有利于金属离子与胶体之间的絮凝,防止电极钝化。 。

1.2.2 微电解

微电解是基于电极表面的化学反应。 电解槽中添加一定量的活性填料。 采用重金属废水作为电解液。 活性填料形成原电池。 在填料的表面,电流流过数千个微小的微电池。 在低压直流电作用下发生内部流动、电化学反应和絮凝,从而有效去除水中的重金属离子[14]。

切削液废水处理的成功技术

无论是该方法还是单独使用 UV/H2O2 方法都无法对切削液的降解产生高去除率。 但采用/UV技术在优化的测试条件下显着提高了羟基自由基对有机物的氧化效率,对CODCr具有较高的效果。 去除率。 图3为不同方法降解切削液废水中CODCr的去除率。 结果表明,最终优化的实验参数对CODCr的降解效率达到95%。 采用/UV法处理切削液废水是可行的,该数据具有一定的工程意义。 参考值。

该试验虽然可以将切削液废水(CODCr)/降低至100 mg/L左右,但也有其自身的缺点:一是试验条件比较苛刻,难以形成规模化生产; 其次,成本太高,按照目前的市场价格估算,处理1立方米废水的成本约为60元。 最后,由于反应在酸性条件下进行,反应器腐蚀严重,对反应器的制造和材料要求比较高。 但目前,由于一般金属加工行业的切削液废水日排放量约为2~5 m3,用水量并不大。 可以制作小型反应器采用该方法来解决目前难以处理的特殊废水。 该技术成功处理切削液废水,具有较高的工程应用价值和市场前景,值得推广使用。

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