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金屬的廢水。重金屬廢水中的重金屬一般不能分解破壞 ，只能轉移其存在位置和轉變其物化形態。重金屬廢水處理方法是在生產地點就地處理，常採用化學沉澱法、離子交換法等進行處理，處理後的水中重金屬低於排放標準可以排放或回用。
基本介紹
- 中文名：金屬污水處理
- 方法：化學沉澱法
- 目標：對傳統技術的改進
- 分類：污水處理
簡介,方法分類,化學沉澱法,吸附法,離子交換法,改性濾料法,萃取法,
簡介
方法分類
化學沉澱法
化學沉澱法有中和沉澱法、硫化物沉澱法、鋇鹽沉澱法和鐵氧體法，其中較為新型的技術是鐵氧體法。鐵氧體法是日本電氣公司(NEC)研究出的一種從廢水中去除重金屬離子的新方法。做法是：在含重金屬離子的廢水中加入鐵鹽，利用共沉法從廢水中製取鐵氧體粉末。鐵氧體法可一次去除廢水中多種重金屬離子，鐵氧體沉澱不再溶解。鐵氧體法處理重金屬廢水效果好，投資省，設備簡單，沉渣量少，且化學性質比較穩定。在自然條件下，一般不易造成二次污染。鐵氧體法捕集金屬離子的機理是通過晶格取代的方式而非一般的化學反應，因此有可能突破溶度積常數的限制而同時對多種重金屬離子產生作用，特別適用於處理工業生產中所產生的含多種重金屬離子的廢水。
吸附法
吸附法是利用多孔性固態物質吸附水中污染物的一種方法。海泡石是一種天然纖維狀含鎂水合矽酸鹽粘土，對廢水中重金屬的吸附有很好的效果，理想分子式為[Si12Mg8(OH)4] (H2O)48H2O。海泡石對水中的 Ni2+,Co2+,Pb2+,Cu2+和 Cd2+有較好的吸附效果，尤其對高濃度重金屬有較好的吸附性能。有機矽吸附劑對重金屬也有較好的吸附效果。有機矽吸附劑是一類由碳官能有機矽單體製備的聚合物或經這些單體處理過的無機材料或合成材料。化工及金屬冶煉企業所排出的廢水中常含有有色金屬及有毒金屬元素，採用含NHC(S)CH3和NHC(S)NH官能團的有機矽可有效地吸附這些元素，它們具有很高的吸附容量及分配係數。此類有機矽吸附劑對Hg,Cu,As,Sb的吸附容量最大，對Cu,Hg,Te,Th,Bi的分配係數大。利用這些吸附劑可以同時分離多種金屬，並且可以在很寬的pH範圍內吸附重金屬，一般不需要特定的pH值，但淨化污水的最佳pH值為5~9。未改解的水解木質素本身可以作為吸附劑，主要用於吸附去除各種重金屬離子。Karsheva等人研究發現，水溶性木質素是一種有效的吸附劑，可用於去除水中的鉛離子。Lalvani發現一種可以吸附溶液中的Cr3+和Cr6+的木質素，該木質素可以去除63%的Cr6+、100%的Cr3+。
離子交換法
由於重金屬廢水中的重金屬大多以離子狀態存在，所以用離子交換法處理能有效地除去和回收廢水中的重金屬。採用微波輻射促進化學反應技術，引用氧化還原引發體系，可在纖維素上接枝丙烯酸/丙烯醯胺來合成具有特定功能的吸附樹脂。研究表明：在最佳的合成工藝條件下，樹脂對Cu2+的吸附率為99.2%，吸附容量為49.6 mg/g,用8%NH3H2O作為淋洗液對樹脂洗脫再生，洗脫率在85%以上。大昂吸附樹脂重複使用7次時，對重金屬離子的吸附率仍可保持在90%以上,具有良好的再生使用壽命。超級吸水樹脂 SAPC 也可以脫除廢水中的重金屬離子，SAPC對Cr3+，Co2+離子的富集能力強，對Hg2+，Pb2+，Ni2+富集能力次之。
改性濾料法
高乃雲教授分別用氧化鋁塗層砂和氧化鐵塗層砂去處水中的金屬鋅，發現pH>9時，塗層砂除鋅率達100%。印度工業學院Jiban K. Satpathy用平均尺寸為0.71mm的過濾石英砂塗以硝酸鐵，將塗層濾料(15 cm高度)置於直徑1.1 cm的玻璃柱中，實現了分別在不同的pH值條件下從鍍鎘、鍍鉻廢水中有效去除鎘、鉻。Edwards等人用鐵氧化物覆蓋的砂粒柱進行了Pb2+，Cd2+，Ni3+和Cr3+吸附實驗，結果表明：水中溶解態的重金屬離子Pb2+，Cd2+，Ni3+，Cr3+在pH為8.5時幾乎可以全部除去。高乃雲等在用氧化鐵塗層改性濾料除砷，實驗中發現除砷效果顯著，去除率可以達到95%以上，且遵循pH值、高去除率的規律。工業廢水處理設備,廢水處理設備,離子交換法
萃取法
萃取法屬於物化處理法，是水處理技術中的一個重要方法，大多數重金屬廢水可以用萃取法處理。傳統重金屬的溶劑萃取，前處理費時費力，還必須使用大量有機溶劑，如果後期處理不當，會對環境造成二次污染。而超臨界CO2流體(CO2SFE)，選擇性好，流程簡便，萃取速度快，能耗低，後處理簡單，具有溶劑萃取所沒有的優勢。超臨界流體是指處於臨界溫度和臨界壓力以上的流體。SFE化學性質穩定，萃取條件溫和，萃取後可回收，無溶劑殘留，被稱為“綠色溶劑”，是目前套用最為廣泛的超臨界流體萃取劑。儘管利用CO2SFE萃取技術大規模治理環境重金屬污染的經濟性尚無定論，但隨著工業級CO2SFE流體萃取技術的日益完善，其節能、節時、省力的優勢會逐漸顯現出來。
