公司動(dòng)態(tài)
幾種重金屬?gòu)U水資源化處理技術(shù)適用性分析
閱讀:387 發(fā)布時(shí)間:2017-11-6一、膜分離法
膜分離技術(shù)作為21世紀(jì)zui有發(fā)展前景的*,它采用一張選擇性薄膜,借助外加推動(dòng)力作用,可實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)與溶劑或溶質(zhì)與溶質(zhì)之間的分離、提純、濃縮目的。當(dāng)推動(dòng)力為濃度差加化學(xué)反應(yīng)時(shí),膜過(guò)程為液體膜分離;當(dāng)推動(dòng)力為電位差時(shí),膜過(guò)程為電滲析;當(dāng)推動(dòng)力為壓力差時(shí),膜分離過(guò)程為微濾、超濾、納濾、反滲透。
膜分離技術(shù)具有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):
1)分離精度高,可達(dá)納米級(jí)別;
2)分離能耗低;
3)常溫操作,無(wú)相變,無(wú)需添加化學(xué)藥劑,無(wú)二次污染;
4)設(shè)備可根據(jù)處理量靈活配置,占地面積小。
膜分離技術(shù)在重金屬?gòu)U水資源化處理方面已得到一定應(yīng)用,隨著制模材料的優(yōu)化及設(shè)備成本的降低,將會(huì)極大推動(dòng)膜分離技術(shù)在重金屬?gòu)U水領(lǐng)域的大面積推廣。
1、電滲析技術(shù)
電滲析器由隔板、陰、陽(yáng)離子交換膜、電極、夾緊裝置等主要部件組成。處理重金屬?gòu)U水時(shí),陽(yáng)離子膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),陰離子膜只允許陰離子通過(guò),在電流作用下,電鍍廢水得到濃縮和淡化,電鍍廢水中常含Cu2+、Ni2+、Zn2+和Cr2+等金屬離子及qing化物等du性較大的物質(zhì),通過(guò)電滲析-離子交換或電滲析-反滲透組合工藝,既能實(shí)現(xiàn)資源的回收利用,又可以減少污染的排放。其中含鎳廢水處理技術(shù)zui為成熟,已有成套工業(yè)化裝置。。電滲析法在重金屬?gòu)U水處理中具有技術(shù)可靠,操作費(fèi)用低,占地面積小,不產(chǎn)生廢渣的優(yōu)點(diǎn)。但電滲析需要要有足夠的電導(dǎo)提供電流效率,如鍍鎳廢水的處理,要求鎳鹽的濃度不能低于1.5g/L。
2、納濾技術(shù)
納濾作為一種新型分離技術(shù), 有以下特點(diǎn):
1、截留分子量為200~1000, 介于反滲透膜和超濾膜之間;
2、是納濾膜對(duì)二價(jià)及多價(jià)離子的截留、濃縮甚至分離。
納濾膜分離過(guò)程無(wú)化學(xué)反應(yīng), 無(wú)需加熱, 無(wú)相轉(zhuǎn)變, 不會(huì)破壞生物活性, 因而越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于飲用水的制備和廢水的處理。采用納濾技術(shù), 不僅可以使90%以上的廢水純化, 而且可同時(shí)使重金屬離子含量濃縮10倍, 濃縮后的重金屬具有回收利用的價(jià)值。如納濾膜對(duì)含鈾廢水的處理,由于空間位阻和電效應(yīng)的存在, 納濾膜對(duì)UO2(CO3)22-和UO2(CO3)34-截留分別達(dá)到98%和95%;納濾膜在pH越高條件下,對(duì)砷的去除率可達(dá)90%以上;納濾膜從混合鹽溶液中分離二價(jià)銅離子, 當(dāng)Na+濃度較低且存在離子H3O+時(shí), 銅離子幾乎全部被截留;當(dāng)控制不同的條件,可實(shí)現(xiàn)重金屬離子間的分離,如當(dāng)NaCl 濃度為0. 5mol/ L 時(shí),在溶液中鎘的主要存在形式是CdCl2 ,但是鎳并不以絡(luò)合形式存在而以Ni2+ 荷電方式存在,用帶正電的納濾膜處理,截留Ni2+ 而讓Cd2+ 自由通過(guò),即可以實(shí)現(xiàn)金屬之間的分離。同樣地,在硝酸體系中,亦可實(shí)現(xiàn)Cd2+ 與Cu2+ 的有效分離。
3、反滲透技術(shù)
反滲透膜孔徑小于200分子量,可截留所有分子、離子,只允許水分子透過(guò),特別適用于稀溶液的濃縮處理。該技術(shù)借助于半透膜對(duì)溶液中溶質(zhì)的截留作用,在高于溶液滲透壓的壓力動(dòng)力下,是溶劑滲透通過(guò)半透膜,達(dá)到分離的目的。反滲透技術(shù)在電鍍領(lǐng)域已得到較好地應(yīng)用,據(jù)工業(yè)實(shí)踐證明,對(duì)于磷酸鋅電鍍廢水等采用一級(jí)或二級(jí)RO可實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬離子99%以上的截留,水回收率達(dá)到90%以上。
二、沉淀法
*,重金屬?gòu)U水處理技術(shù)種類繁多,各種技術(shù)特點(diǎn)不一,適用范圍也存在較大差異。由于行業(yè)區(qū)別或同一行業(yè)不同工藝段的差異,所排放出的廢水都沒有*相同的,因此,針對(duì)具體水質(zhì),熟練掌握不同處理技術(shù)的適用特點(diǎn),以合理選用不同的技術(shù)手段或者技術(shù)組合方式,顯得尤為關(guān)鍵。
三、電解法
電解法結(jié)合了氧化還原化學(xué)法、絮凝和吸附技術(shù)三者優(yōu)勢(shì),不僅可去除Hg2+、Cu2+、Cr6+、Pb2+、Cd2+等典型重金屬離子,而且同時(shí)除去其他陰離子污染物,如CN-等。
電解法除重金屬離子的基本原理是利用金屬的電化學(xué)性質(zhì),在有外加直流電的條件下,重金屬離子(Mn+)在電解槽的陰極放電沉積,從相對(duì)高濃度的溶液中分離出來(lái),廢水中還原性較強(qiáng)離子(如Cl-)或陽(yáng)極材料本身(如單質(zhì)鐵)在陽(yáng)極放電,從而達(dá)到去除廢水中有害重金屬的目的,同時(shí),沉淀在電解槽底或沉積在陰極板上的重金屬具有一定的回收價(jià)值。
相較于化學(xué)沉淀法及物理吸附法等傳統(tǒng)技術(shù),電解法具有如下優(yōu)勢(shì):
1)可同時(shí)處理多種污染物。如氰化鍍銅廢水經(jīng)過(guò)電解處理,CN-在陽(yáng)極被氧化的同時(shí),Cu2+在陰極被還原沉積。
2)對(duì)于電鍍廢水尤為適用,如duge、鈍化、酸洗、鉻酸陽(yáng)極化、鍍銅等各種含鉻、含銅等重金屬?gòu)U水。鑒于電解法與電鍍工藝的相似性,電鍍企業(yè)的工人易于熟練掌握操作。
3)幾乎不消耗化學(xué)藥劑,無(wú)二次污染,廢液量少,處理后水便于回用。如酸性含鉻廢水、堿性含氰廢水可直接電解處理,無(wú)需添加酸、堿調(diào)節(jié)pH環(huán)境。
4)特別適用于高濃度重金屬?gòu)U水的處理,重金屬回收價(jià)值高,可實(shí)現(xiàn)廢水100%達(dá)標(biāo)排放,無(wú)濃縮液產(chǎn)生。
5)電解裝置緊湊,占地面積小,節(jié)省一次投資,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化??赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)槽電壓和電流,可適應(yīng)水量與水質(zhì)變化沖擊。
但電解法也有它的不足之處,即:電耗和可溶性陽(yáng)極材料消耗較大,副反應(yīng)多,電極易鈍化;不適于低濃度重金屬?gòu)U水處理,不能將重金屬濃度降到很低,且電流效率低。