吸附剂在工业废水重金属处理中的应用研究进展
安徽农学通报，Anhui Agri. Sci. Bull.2011,17(16) 128
吸附剂在工业废水重金属处理中的应用研究进展
王靖宇 刘敬勇* 裴媛媛 蔡华梅 黄曼雯 蓝 静
（广东工业大学环境科学与工程学院，广东广州510006）
摘 要：对吸附法处理重金属废水的研究进展进行了综述，包括吸附机理、影响吸附的相关因素和常用吸附剂及其应用，同时展望了吸附法处理重金属废水的发展方向。
关键词：重金属离子；吸附剂；废水处理
中图分类号 X703 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2011）16-128-003
目前在我国电镀、制革、化工等行业每年产生大量的含重金属离子废水，由于重金属离子不能自行分解，易聚集，在环境中不易转化，所以环境中的重金属离子会通过各种渠道而最终进入人体，对人的健康会产生严重危害。主要的重金属污染源有Cd、Cr、Pb、Hg、Ni、Cu和Zn等。在现有的环保行业中，去除水中重金属离子的方法有很多，传统的有化学沉淀法、氧化还原法、电解法、蒸发浓缩法、离子交换树脂法等，但以上这些方法基本上存在投资大、运行成本高、操作管理麻烦、产生二次污染及不能很好地解决金属和水资源再利用等问题。实际中运用较多的是吸附法，近年来，由于吸附法处理重金属废水具有高效、经济、简便、选择性好等优点已引起环保界的广泛关注。本文综述了吸附法的吸附机理、影响吸附的相关因素和常用吸附剂及其在重金属废水处理中的应用。
1 吸附机理
吸附法是利用多孔性固体吸附剂来处理废水的方法。吸附剂由于分子中存在各种活性基团（如羟基、巯基、羧基、氨基等），通过与吸附的金属离子形成离子键或共价键，达到吸附金属离子的目的。可与氢键也可与盐键形成具有类似网状结构的笼形分子，可对许多金属离子进行螯合，因此能有效地吸附溶液中的金属离子。
2 影响吸附的相关因素
2.1 pH值
pH值是影响吸附作用的最主要因素。李虎杰等[1]研究了pH值对膨润土吸附Cd的影响，研究表明，经膨润土吸附后，溶液中的残余Cd浓度随溶液pH值的增大而减小。在较强的酸性条件下，吸附作用的进行受到不利影响，造成吸附效果较差，这与酸性环境下溶液中H+浓度大与重金属离子产生竞争吸附有关。pH>7时，溶液中的残余Cd浓度急剧下降；pH为8时溶液中的残余Cd 浓度仅为lmg/L，Cd 的去除量达199mg/L，去除率达到99％以上。然而在碱性条件下Cd 的去除效果较好，其原因除与蒙脱石端面电荷和蒙脱石的溶解状态有关外，还与溶液中多余的HO-离子与Cd 形成难溶氢氧化物沉淀有关。根据实验，在不添加任何吸附剂的情况下，仅仅调整溶液的pH值，在碱性条件下，溶液中的Cd 浓度也明显降低。当然，吸附剂的吸附作用不仅与水中离子的形态有关，而且还与吸附剂上的活性基团有关，因此，pH对吸附能力的影响还要分析活性基团在不同pH值下的状态。
2.2 吸附剂用量
吸附剂用量对吸附效果的影响也比较明显。研究表明，污泥焚烧残渣：取含Cu2+初始浓度为25mg/L的废水50ml，调节初始pH值为5，分别加入污泥焚烧残渣为0.5g（即投加量为10g/L）、1g（即投加量为20g/L）、1.5g（即投加量为30g/ L），混匀后放到水浴恒温振荡器中，在温度为30℃，转速为200r/min 的条件下振荡5min、10min、20min、40min、60min、90min、150min、240min、280min、360min、480min、600min、840min。振荡完成后放进离心机在转速为4 000r/min 条件下离心20min。离心完成后对澄清液中Cu2+浓度进行测试。结果表明Cu2+的去除率随吸附剂投加量增加而升高，当吸附剂投加量超过20g/L时，Cu2+的去除率急剧升高。
2.3 吸附时间
李冬等[2]研究了吸附时间对重金属离子去除率的影响，研究表明，将0.40g活性炭加入到50ml含铬废水中，废水的pH值为3.40，Cr（VI）浓度为98.950mg/L，在303K恒温的条件下振荡吸附，在吸附进行到10min时，废水的pH值就升高至6.49，而接下来的吸附是在较高的pH值下进行的，数据表明，在较高的pH值下活性炭对Cr（VI）的吸附去除率随着时间的增加而缓慢提高。
2.4 金属离子的初始浓度
仁乃林[3]等研究了初始浓度对重金属离子吸附效果的影响，研究表明，一方面，重金属离子的去除率随着金属离
基金项目：大学生创新性实验项目（项目编号：1184510134）。
作者简介：王靖宇（1991-），男，内蒙古赤峰人。研究方向：环境工程。*通讯作者 收稿日期：2011-06-08
第17卷16期129
子初始浓度的增大而减小，因此得出当金属离子的浓度较高时，为了达到去除率的提高应该采取增加吸附剂的用量的方法；另一方面，随金属离子的初始浓度的增加平衡吸附量也随之增加，这是因为当金属离子初始浓度增大时使得吸附质离子的数量增多，从而导致吸附平衡向减少吸附质离子的方向移动。
2.5 吸附温度
单宝田[4]等研究了当温度变化时沸石对Cu（HN3）42+吸附的作用，研究表明，当温度较低时，随着温度升高，吸附量将会增加；当达到一定温度时，随温度升高，吸附量下降。这是由于沸石对Cu（HN3）42+的吸附，既有随温度升高离子交换能力增强的交换吸附，又有随温度升高吸附能力降低的分子吸附。吸附力综合作用的结果是在一定的温度范围具有较好的吸附作用。
3 常用吸附剂及其在重金属废水处理中的应用
3.1 活性炭
活性炭是一种非常优良的吸附剂，外观为暗黑色，具有良好吸附性能，化学性质稳定，可耐强酸及强碱，能经受水浸、高温、密度比水小，是多空的疏水性吸附剂。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。与其他吸附剂相比，活性炭具有大的比表面积和特别发达的微孔。全部微孔表面积约为500～1 500m2/ g，通常以BET法测算，也有称高达3 500～5 000m2/g的。活性炭几乎95%以上的表面积都在微孔中，因此除了有些大分子进不了外，微孔是决定活性炭吸附性能高低的重要因素。目前，用活性炭去除废水中重金属的研究报道较多。Huang[5]等用粉体活性炭探讨对Hg2+的吸附，得出在pH为4.0～5.0时，可有效吸附浓度为0.2mmol/L的Hg2+99%以上。经表面化学修饰的颗粒活性炭，可明显提高对金属离子的吸附。
3.2 粘土
粘土是一种重要的矿物原料。粘土矿物用水湿润后具有可塑性，在较小压力下可以变形并能长久保持原状，而且有比表面积大、空隙率高、极性强等特征，颗粒上带有负电性，因此有很好的物理吸附性和表面化学活性，对水中各种类型的污染物质有良好的吸附，粘土对重金属的吸附能力归因于细粒的硅酸盐矿物的净负电荷结构：负电荷需吸附正电荷而被中和，这就使粘土具备了吸引并容纳阳离子的能力。对粘土进行改进处理，可提高它的吸附能力。李龙凤[6]研究了改性凹凸棒粘土对水溶液中铜离子的吸附规律．结果表明，5%HCl酸活化和400℃热活化的凹凸棒粘土具有很好的吸附性能，粘土添加量为2%时，铜离子的最高去除率分别达到88.1%和90.4%。邵红[7]等以钠基膨润土为原料制备铁硅交联膨润土，吸附处理模拟废水中的Cr2+，结果表明，当Cr2+浓度为30mg/L，pH=11，吸附剂用量8g/L，常温吸附15 min，Cr2+去除率达87.55%。天然膨润土对吸附铅的能力为6mg/g，处理后为58mg/g[8]。如用简单的酸、碱处理，热处理活化，改进或交联也可以提高粘土的吸附能力。
3.3 沸石
天然沸石是一种新兴材料，沸石被用作离子交换剂、吸附分离剂、干燥剂、催化剂、水泥混合材料。沸石是由（Si，A1）04四面体组成的框架构造，其空间网架结构中充满了空腔与孔道，具有较大的开放性和巨大的内表面积，孔中有可交换的碱、碱土金属阳离子和中性水分子，因而具有良好的选择吸附和离子交换功能。在环境保护方面，用来处理废气、废水，从废水废液中脱除或回收金属离子，脱除废水中放射性污染物。S K Pitcher等[9]用人工沸石MAP和天然废水来处理高速公路边水沟中含Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+等重金属离子的废水发现MAP的去除率明显比天然沸石高，可达到9l％以上，且天然沸石的吸附作用容易被水中溶解的其他离子所抑制。
3.4 工业废弃物
木质素是从造纸厂黑液中提取出来的，它的成本比活性炭低约20倍。在自然界中，木质素的储量仅次于纤维素，而且每年都以500亿t的速度再生。制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约 1.4 亿t纤维素，同时得到5 000万t左右的木质素副产品，但迄今为止，超过95%的木质素仍以“黑液”直接排入江河或浓缩后烧掉，很少得到有效利用。Srivasta等[10]研究了木质素对Pb2+和Zn2+的吸附，发现在30℃时对Pb2+的吸附能力为1 587mg/g，40℃时为1 865mg/g。
3.5 矿物类吸附剂
矿物内部孔结构的形式多样，有沸石、硅藻土和某些膨胀矿物材料的三维孔结构；有蒙脱石、蛭石、石墨等的二维层状孔结构；有凹凸棒石、海泡石、石棉等的一维柱状孔结构 。将多孔矿物与印染废水混合或使印染废水通过多孔矿物滤床，废水中的染料分子可被吸附在多孔矿物中去除。涉及的机理主要有：离子交换吸附、表面配合作用、层间配合作用和共沉淀作用。李方文[11]等对海泡石进行改性后处理印染废水，效果较好，COD去除率达80%以上，SS去除率和脱色率均达到90％以上。在适当的条件下，这些非金属矿物处理含重金属离子的废水，一般都可达到排放要求。
3.6 生物吸附剂
凡具有从溶液中分离重金属能力的生物体及其衍生物统称为生物吸附剂。生物吸附剂主要是菌体、藻类及一些细胞提取物。B.Petr[12]用白腐菌P.chrysosporium吸附重金属，对Cd2+、Cu2+、Hg2+、Ni2+和Pb2+的最大吸附量分别为110、60、61、56和108mg/g，而且不同菌株的白腐菌对不同的重金属吸附量不一样，由此可选择不同的白腐菌菌株处理含不同重金属的废水。Yan和Viraraghavan[13]对毛霉 rouxii分别暴露于Pb、Cd、Ni、Zn单一污染、双重复合污染、三重复合污染等不同状态下的吸附能力进行了比较分析。在复合污染中，Cd、Ni、Zn均受到其他重金属离子的干扰，呈现吸附能力下降的现象，而Pb则表现为受到了其他重金属离子的协同，吸附能力提高。
4 展望
王靖宇等 吸附剂在工业废水重金属处理中的应用研究进展
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目前，重金属废水的处理方法主要有化学沉淀法、电化学法、吸附法和膜分离法等。与其他方法相比，吸附法具有高效、简便和选择性好等优点，其他方法难以有效处理的重金属废水具有独特的应用价值。在目前的吸附法中，材料吸附发展较为成熟，在实际运用中需要考虑的问题是选择最合适的吸附材料，选材因素主要包括材料的价格、材料的适用性、材料除去重金属离子的效果及材料的可再生性。吸附法作为一种重要的化学物理方法在重金属等废水处理中已有应用，吸附分离技术的发展为工业界和环保领域提供了一个重要机会。
参考文献
[1]李虎杰，刘爱平，易发成，等.膨润土对Cd2+的吸附作用及影响因 素[J].中国矿业，2004，13（11）：79-81.
[2]李 冬，万 琳.活性炭对水中Cr（VI）吸附行为的研究[J].环保科 技，2010，（2）：14-17.
[3]仁乃林，徐佩荟.用底泥吸附处理含铬废水[J].水处理技术，2002， 28（3）：172-174.
[4]单宝田，张爱滨，胡立阁，等.沸石对重金属废水中Cu（HN3）42+ 的吸附性能研究[J].水处理技术，2002，28（4）：207-209．[5]Aggarwal D，Goyal M，Bansar C.Adsorption of chromium by activated carbon from aqueous solution[J].Carbon，2009，37（12）：1989- 1997．
[6]李龙凤. 改性凹凸棒粘土对水溶液中铜离子吸附性能的研究[J]. 淮北煤炭师范学院学报：自然科学版，2008，29（4）：33-36. [7]邵 红，王冬梅，梁彦秋，等.铁硅交联膨润土对Cr的吸附研究[J]. 沈阳化工学院学报，2004，18（2）：100-103．[8]鲁春霞，于云江，吴俊平.粘土矿物对环境污染的防治作用[J]．中 国沙漠，1999，19（3）：265-267．
[9]S K Pitcher,R C T Slade,N I Ward.Heavy metal removal from motorway stormwater using zeolites[J].Science of the Total Environment, 2004, 334-335（0）,161-166．
[10]Srivastava S K，Singh A K，Sharma A.Studies on the uptake of lead and zinc by lignin obtained fmm black liquor-a paper industry waste material[J].Environ technol，1994,（15）：353-361.
[11]李方文，邱喜阳，马淞江.海泡石改性及处理印染废水的研究[J]. 环境科学与技术，2005，28（1）：77-78
[12]Petr B.Interactions of heavy metals with white rot fungi[J].Enzyme and Microbial Technology，2008，32（1）：78-91．
[13]Yan G Y，Viraraghavan T.Heavy metal removal from aqueous solution by fungus Mucor rouxii[J]. Water Research，2003,（37）：4 486- 4 496．
[14]邹照华，等.吸附法处理重金属废水研究进展[J].环境保护科学， 2010，36（3）：22-24.
[15]黄君涛，等. 吸附法处理重金属废水研究进展[J]. 水处理技术， 2006，32（2）：9-12.
[16]甄宝勤. 吸附法处理重金属废水[J]. 山西化工，2005，25（4）： 29-33.
[17]李增新，薛淑云.廉价吸附剂处理重金属离子废水的研究进展[J]. 环境污染治理技术与设备，2006，7（1）：6-11.
[18]雷国元.重金属离子吸附剂的研究进展[J].国外金属矿选矿，2000， 37（10）：2-6.
（张宏民编、校）
(上接92页)根据复杂山地情况，利用GIS技术，结合区域基础地理空间数据和森林资源空间数据，考察其单点监控范围、监控网络覆盖度和通视性等因素，预选监控点，经实地踏查供电、土壤岩石、气候等因子，设计多个点位布设方案，并进行方案比对试验，制定监控点的布设规范，实现以最短时间完成布设方案，用较少的监控点覆盖较大区域和重点区域，用最经济的投资方式获得最大最好的监控效果。
（2）传输方案：根据每个点的地理特征、供电方式、传输距离、加设中继等选择传输方案，根据各点位的独立性和关联性设计多种单一或组合技术传输方案，并进行方案比对试验，制定监控点的传输技术设计规范，实现多种传输技术的无缝融合和综合应用，用最科学的组合方式获得最好的传输质量和传输速度。
综合分析监控点布设与传输设计方案，建立多影响因子的监控点运行状态动态监测数据库，对监控网络的工作质量、建设和维护成本进行分析，使监控点布设和传输设计方案更趋科学、经济、合理。
3 结论
通过试验研究，利用计算机技术、地理信息系统、通信技术，结合实地调查和定期复测，根据监控点的地理、气
候、供电、传输类型等，建立多因子的动态监测数据库，进行设计方案比对研究。同时，对视频监控点的建设和远程信号传输进行多方案比较，建立长期档案，从传输质量、运行状态、抗干扰性、抗自然灾害以及建设维护的成本和难度方面进行量化分析，可以实现提供复杂山地的监控点布设规范和传输技术设计规范。根据试验结果，逐步形成以下技术成果：（1）应用地理信息系统和区域空间数据进行监控点预选标准和野外踏查标准，建立监控点运行状态动态监测数据库，在同一监控网络中实现多种传输技术的集成融合。（2）在方案选择中综合考虑技术组合和建设维护成本的关系模型。（3）制定监控点布设和传输技术设计规范。
林火远程视频监控系统是我国未来森林防火工作的趋势与方向，林火远程视频监控系统监控点布设和传输技术设计研究对于林火远程视频监控系统建设的成败具有重大的意义。
参考文献
[1]柴风琴.森林防火的信息化管理[J].河南林业，2002（6）.
[2]王月娥. 关于建设森林防火信息系统的探索[J]. 山西林业，2004（1）.
[3]王文元，杜永胜.推进森林防火信息化[J].森林防火，1996（3）.
（徐世红编、校）
金属矿山废水处理新技术
金属矿山废水废渣处理新技术院系:城建给排水工程学号：111824224 ：熊聪 摘要：随着经济建设的快速发展，我国金属矿山废水产生的环境问题日益严重，金属矿山废水的污染已成为制约矿业经济可持续发展的主要因素之一。概述了矿山酸性废水的形成及危害，重点介绍了几种常见的处理矿山酸性废水的处理技术如中和法、硫化物沉淀法、吸附法、离子交换法和人工湿地法，同时介绍了它们的原理、特点和存在的问题，在此基础上，对矿山酸性废水处理技术的研究，并介绍了几种金属矿山废水处理的新技术以及实例。 关键词：金属矿山废水废渣处理新技术 Abstract：With the rapid development of economic construction, the metal mine waste water environment problem is increasingly serious, metal mine waste water pollution has become one of the main factors restricting the sustainable development of mining economy. Formation and harm of the acidic mining waste water are summarized, mainly introduces several common treatment of acidic mining waste water treatment technologies such as neutralization, sulfide precipitation, adsorption, ion exchange method and the method of artificial wetland, and introduces the principle, characteristics and existing problems, and on this basis, the study of acidic mining waste water treatment technology, and introduces several kinds of metal mine wastewater treatment technology and examples. Keywords：Metal mine Waste water Conduct The new technology 一、金属矿山废水的形成及危害 1.1金属矿山废水的形成 在大部分金属矿物开采过程中会产生大量矿坑涌水。当矿石或围岩中含有的硫化物矿物与空气、水接触时，矿坑涌水就会被氧化成酸性矿坑废水。酸性矿坑水极易溶解矿石中的重金属，造成矿坑水中重金属浓度严重超标。同时在雨水的冲刷作用下废石堆和尾矿也产生大量含有高浓度重金属的酸性淋滤水。 1.2金属矿山废水的危害 金属矿山矿山酸性废水中含有大量的有害物质，一般不能直接循环利用，矿
金属废水处理概况
概述 电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机 器制造、轻工、电子等行业。 电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重 金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高， 目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环 是发展的主流方向。 1电镀重金属废水治理技术的现状 1 .1化学沉淀 化学沉淀法是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的方法，包括中和沉 法和硫化物沉淀法等。 1.1.1中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。 中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]：(1)中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放；(2)废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀； (3)废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过 预处理；(4)有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 1.1.2硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。与中和沉淀法相比，硫化物 沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，而且反应的pH值在7—9之间，处理后的废水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺点是[2]：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时防止有害气体硫化氢生成和硫化物离子残留问题。 1.2氧化还原处理 1.2.1化学还原法
电镀废水中各种重金属废水处理反应原理及控制条件
重金属废水反应原理及控制条件 1.含铬废水 (2) 2.含氰废水 (3) 3.含镍废水 (4) 4.含锌废水 (5) 5.含铜废水 (6) 6.含砷废水 (8) 7.含银废水 (9) 8.含氟废水 (10) 9.含磷废水 (11) 10.含汞废水 (11) 11.氢氟酸回收 (14) 12.研磨废水 (14) 13.晶体硅废水 (15) 14.含铅废水 (17) 15.含镉废水 (17)
1．含铬废水 前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水，主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。 电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种，其中以Cr6+的毒性最大。 含铬废水的处理方法较多，常用的有化学法、电解法、离子交换法等。 电镀废水中的六价铬主要以CrO 42－和Cr 2 O 7 2－两种形式存在，在酸性条件 下，六价铬主要以Cr 2O 7 2-形式存在，碱性条件下则以CrO 4 2－形式存在。六价铬 的还原在酸性条件下反应较快，一般要求pH＜4，通常控制pH2.5～3。常用的还原剂有：焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr（OH） 3沉淀的最佳pH为7～9，所以铬还原以后的废水应进行中和。 （1）亚硫酸盐还原法 目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂，有时也用焦磷酸钠，六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应： 4H 2CrO 4 +6NaHSO 3 +3H 2 SO 4 ==2Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +10H 2 O 2H 2CrO 4 +3Na 2 SO 3 +3H 2 SO 4 ==Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +5H 2 O 还原后用NaOH中和至pH=7～8，使Cr3+生成Cr（OH） 3 沉淀。 采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下： ①废水中六价铬浓度一般控制在100～1000mg/L； ②废水pH为2.5～3 ③还原剂的理论用量为（重量比）：亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1 焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1 亚硫酸钠∶六价铬=4∶1 投料比不应过大，否则既浪费药剂，也可能生成 ［Cr 2（OH） 2 SO 3 ］2－而沉淀不下来； ORP= 250～300mv
三种常见重金属的处理方法的比较
三种常见的处理方法的比较 一、石灰中和法 1.1基本原理 石灰中和反应法是在含重金属离子废水中投加消石灰C a( O H ) : , 使它和水中的重金属离子反应生成离子溶度积很小的重金属氢氧化物。通过投药量控制水中P H 值在一定范围内, 使水中重金属氢氧化物的离子浓度积大于其离子溶度积而析出重金属氢氧化物沉淀, 达到去除重金属离子, 净化废水的目的。 将废水收集到废水均化调节池,通过耐腐蚀自吸泵将混合后的废水送至一次中和槽,并且在管路上投加硫酸亚铁溶液作为砷的共沉剂(添加量为Fe/As=10),同时投加石灰乳进行充分搅拌反应,搅拌反应时间为30 min,石灰乳投加量由pH 计自动控制,使一次中和槽出口溶液pH值为7.0;为了使二价铁氧化成三价铁,产生絮凝作用,在一次中和槽后设置氧化槽,进行曝气氧化,经氧化后的废水自流至二次中和槽,再投加石灰乳,石灰乳投加量由pH计自动控制,使二次中和槽出口溶pH值为9～11;在二次中和槽废水出口处投加3号凝聚剂(投加浓度为10 mg/L),处理废水自流至浓密机,进行絮凝、沉淀;上清液自流至澄清池,传统的石灰中和处理重金属废水流程如下： 石灰一段中和及氢氧化钠二段中和时，各种重金属去除率随pH不同而沉淀效果不同，不同的金属的溶度积随PH不同而不同。同一PH所以对重金属的沉淀效果不一样，而废水中的重金属通常不只一种，根据重金属的含量在进水时把配合调到某金属在较低ph溶度积最高时对应的PH。加石灰乳进行中和反应，沉淀废水中的大部分金属。上清液进入下一个调节池，进入调节PH ，进入二次中和反应池，除去剩余的重金属离子。 1.2 石灰中和沉淀的优缺点 采用石灰石作为中和剂有很强的适应性,还具有废水处理工艺流程短、设备简单石灰就地可取,价格低廉,废水处理费用很低,渣含水量较低并易于脱水等优点，但是,石灰中和处理废水后,生成的重金属氢氧化物———矾花,比重小,在强搅拌或输送时又易碎成小颗粒,所以它的沉降速度慢。往往会在沉降分离过程中随水流外溢,又使处理后的废水浊度升高,含重金属离子仍然超标。要求废水不含络合剂如C N 一、N H 。等, 否则水中的重金属离子就会和络合剂发生络合反应, 生成以重金属离子为中心离子以络合剂为配位体的复杂而又稳定的络离子, 使废水处理变得复杂和困难。已沉降的矾花中和渣泥的含水率极高(达99%以上),其过滤脱水性能又很差,加上组成复杂、含重金属品位又低,这给综合回收利用与处置带来了困难,甚至造成二次污染。此外，渣量大，不利于有价金属的回收，也易造成二次污染II。用石灰水处理的重金属废水。由于不同重金属与OH的结合在同一PH下不同,同一金属在不同PH下的溶度积不同。所以，用传统的石灰法处理重金属含量较多的复杂的废水，显然不行，首先某些重金属不能达标排放，其次，处理废水中含钙比较多。在冶炼厂，很难循环使用。 二、硫化沉淀法
膜分离技术处理工业废水的应用现状及发展趋势
扬州工业职业技术学院 2013 —2014 学年 第一学期 文献检索论文 课题名称：膜分离技术在废水处理中的应用及其发展方向设计时间： 2013.10.10～2013.12.15 系部：化学工程学院 班级： 1301应用化工 姓名：郑鹏 指导教师：王富花 学号： 1301110137
目录 摘要 (1) Abstract (1) 第一章前言 (3) 1.1膜技术在水处理中应用的基本原理 (3) 1.1.1根据混合物物理性质的不同 (3) 1.1.2根据混合物的不同化学性质 (3) 1.2 膜分离技术的特 点 (4) 2.1 分离性 (4) 2.1.1 分离膜必须对被分离的混合物具有选择透过(即具有分离)的能力 (4) 2.1.2 分离能力要适度 (4) 2.2 透过性 (4) 2.3 物理、化学稳定性 (4) 2.4 经济性 (5) 3在工业废水处理中的具体应用 (5) 3.1 淀粉污水处理 (5) 3.2 含酚废水处理 (5) 3.3 含氰废水处理 (5) 3.4 重金属离子的处理 (6) 3.5 炼油废水处理 (6) 展望 (6) 参考文献 (8)
膜分离技术在废水处理中的应用及其发展方向 摘要：本文阐述了膜分离技术基本原理及其特点、分离膜需要具备的条件，介绍了膜分离技术在工业废水处理中的应用情况，提出了膜分离技术发展趋势。 关键词：膜分离技术；废水处理；发展趋势 膜分离技术是在20世纪初出现、20世纪60年代迅速崛起的一门分离新技术，膜分离技术作为新的分离净化和浓缩方法，与传统分离操作(如蒸发、吸附、萃取、深冷分离等)相比较，过程不发生相变，可以在常温下操作，具有能耗低、效率高、工艺简单等特点，受到世界各技术先进国家的高度重视，投入大量资金和人力，促进膜技术迅速发展，使用范围日益扩大，广泛应用于工业废水等处理过程，给人类带来了巨大的环境效应。膜分离技术应用到工业废水的处理中，不仅使渗透液达到排放标准或循环生产，而且能回收有价资源。 1. 膜分离技术的基本原理和特点 1.1 膜技术在水处理中应用的基本原理是：利用水溶液（原水）中的水分子具有透过分离膜的能力，而溶质或其他杂质不能透过分离膜，在外力作用下对水溶液（原水）进行分离，获得纯净的水，从而达到提高水质的目的。总的说来，分离膜之所以能使混在一起的物质分开，不外乎两种手段。 1.1.1 根据混合物物理性质的不同——主要是质量、体积大小和几何形态差异，用过筛的办法将其分离。微滤膜分离过程就是根据这一原理将水溶液中孔径大于50 nm的固体杂质去掉的。 1.1.2 根据混合物的不同化学性质。物质通过分离膜的速度取决于以下两个步骤的速度，首先是从膜表面接触的混合物中进入膜内的速度(称溶解速度)，其次是进入膜内后从膜的表面扩散到膜的另一表面的速度。二者之和为总速度。总速度愈大，透过膜所需的时间愈短；总速度愈小，透过时间愈久。 1.2 膜分离技术的特点 膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型流体分离单元操作技术。在膜分离出现前，已有很多分离技术在生产中得到广泛应用。例如：蒸馏、吸附、吸收、苹取、深冷分离等。与这些传统的分离技术相比，膜分离具有以下特点： (1) 膜分离通常是一个高效的分离过程。例如：在按物质颗粒大小分离的领域，以重力为基础的分离技术最小极限是微米，而膜分离却可以做到将相对分子质量为几千甚至几百的物质进行分离(相应的颗粒大小为纳米)。 (2) 膜分离过程的能耗(功耗)通常比较低。大多数膜分离过程都不发生“相”
重金属废水处理方法
1.3 重金属废水处理方法 现代水处理技术，按原理可分为化学处理法，物理处理法和生物化学处理法3大类[6]。生物法处理无机重金属离子废水的技术正在积极的研究和试用中。 化学法是利用化学反应的作用，分离回收污水中处于各种形态的污染物质（包括悬浮的、溶解的、胶体的等）。主要方法有中和、混凝、电解、氧化还原等。 ⑴中和沉淀法：投加碱中和剂，使废水中重金属离子形成溶解度较小的氢氧化物或碳酸盐沉淀而去除的方法。碱石灰(CaO)等石灰类中和剂，价格低廉，可去除汞以外的重金属离子，工艺简单，处理成本低[7]。但沉渣量大，含水率高，易二次污染，有些重金属废水处理后难以达到排放标准。 ⑵硫化物沉淀法：硫化物沉淀法的沉淀机理是：废水中的重金属离子与S2-结合生成溶解度很小的盐。操作中应该注意以下几个方面：①硫化物沉淀一般比较细小，易形成胶体，为便于分离应加入高分子絮凝剂协助沉淀沉降；②硫化物沉淀中沉淀剂会在水中部分残留，残留沉淀剂也是一种污染物，会产生恶臭等，而且遇到酸性环境产生有害气体，将会形成二次污染[8]。 ⑶铁氧体沉淀法：FeSO4可使各种重金属离子形成铁氧体晶体而沉淀析出。经典铁氧体法能一次脱除多种重金属离子，设备简单，操作方便[9]。但不能单独回收重金属。铁氧体法工艺流程技术关键在于：①Fe3+:Fe2+ =2:1，因此，Fe2+的加入量，应是废水中除铁以外各种重金属离子当量数的2倍或2倍以上；②NaOH或其碱的投入量应等于废水中所含酸根的0.9～1.2倍浓度；③碱化后应立即通蒸汽加热，加热至60～70℃或更高温度；④在一定温度下，通入空气氧化并进行搅拌，待氧化完成后再分离出铁氧体。 铁氧体法处理含重金属离子的废水，能一次脱除废水中的多种金属离子，对脱除Cu， Zn，Cd，Hg，Cr等离子均有很好的效果。 物理法是利用物理作用分离污水中呈悬浮固体状态的污染物质。主要方法有离子交换法，沉淀法，上浮法，气浮法，过滤法和反渗透法等。 ⑴离子交换法：离子交换法是重金属离子与离子交换树脂发生离子交换的过程。螯合树脂具有螯合基团，对特定重金属离子具有选择性。腐植酸树脂是由腐植酸和交联剂交联而成的高分子材料，具有阳离子交换和络合能力。这两类树脂实质上开拓了阴阳离子树脂的应用范围。
重金属废水处理原理及控制条件
重金属废水反应原理及控制条件 1．含铬废水 前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水，主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。 电镀含铬废水的铬的存在形式有Cr6+和Cr3+两种，其中以Cr6+的毒性最大。含铬废水的处理方法较多，常用的有化学法、电解法、离子交换法等。 电镀废水中的六价铬主要以CrO 42－和Cr 2 O 7 2－两种形式存在，在酸性条件下，六价铬主 要以Cr 2O 7 2-形式存在，碱性条件下则以CrO 4 2－形式存在。六价铬的还原在酸性条件下反应较 快，一般要求pH＜4，通常控制pH2.5～3。常用的还原剂有：焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚
硫酸氢钠、连二亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁、二氧化硫、水合肼、铁屑铁粉等。还原后Cr3+以Cr（OH） 3 沉淀的最佳pH为7～9，所以铬还原以后的废水应进行中和。 （1）亚硫酸盐还原法 目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢钠或亚硫酸钠作为还原剂，有时也用焦磷酸钠，六价铬与还原剂亚硫酸氢钠发生反应： 4H 2CrO 4 +6NaHSO 3 +3H 2 SO 4 ==2Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +10H 2 O 2H 2CrO 4 +3Na 2 SO 3 +3H 2 SO 4 ==Cr 2 （SO 4 ） 3 +3Na 2 SO 4 +5H 2 O 还原后用NaOH中和至pH=7～8，使Cr3+生成Cr（OH） 3 沉淀。 采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下： ①废水中六价铬浓度一般控制在100～1000mg/L； ②废水pH为2.5～3 ③还原剂的理论用量为（重量比）：亚硫酸氢钠∶六价铬=4∶1 焦亚硫酸钠∶六价铬=3∶1 亚硫酸钠∶六价铬=4∶1 投料比不应过大，否则既浪费药剂，也可能生成 ［Cr 2（OH） 2 SO 3 ］2－而沉淀不下来； ORP= 250～300mv ④还原反应时间约为30min； ⑤氢氧化铬沉淀pH控制在7～8，沉淀剂可用石灰、碳酸钠或氢氧化钠，可根据实际情况选用。 2.含氰废水 含氰废水来源于氰化镀铜、碱性氰化物镀金、中性和酸性镀金、氰化物镀银、氰化镀铜锡合金、仿金电镀等含氰电镀工序，废水中主要污染物为氰化物、重金属离子（以络合态存在）等。 氰化镀铜，氰化镀铜作为暂缓淘汰镀铜方式，主要组分，氰化亚铜，氰化钠，Cu（CN） 2- 以络离子形式存在，铜离子被氧化，氰化物也被氧化，而Fe(CN) 6 4- 被氧化后仍然以络离 子存在，所以氰离子并不能解离氧化，增加了破氰难度。 氰化物镀锌，在镀锌工艺中占比不高。采用碱性氯化法，分两阶段破氰，第一阶段为不完全氧化将氰氧化成氰酸盐： CN?+OCl?+H 2 O==CNCl+2OH??
工业废水中金属离子的去除方法
1化学沉淀 化学沉淀法是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的方法，包括中和沉法和硫化物沉淀法等。 中和沉淀法 在含重金属的废水中加入碱进行中和反应，使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单，是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点： （1）中和沉淀后，废水中若pH值高，需要中和处理后才可排放； （2）废水中常常有多种重金属共存，当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时，pH值偏高，可能有再溶解倾向，因此要严格控制pH值，实行分段沉淀； （3）废水中有些阴离子如：卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物，因此要在中和之前需经过预处理； （4）有些颗粒小，不易沉淀，则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。 硫化物沉淀法 加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀后从废水中去除的方法。 与中和沉淀法相比，硫化物沉淀法的优点是：重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低，反应时最佳pH值在7—9之间，处理后的废水不用中和。硫化物沉淀法的缺点是：硫化物沉淀物颗粒小，易形成胶体；硫化物沉淀剂本身在水中残留，遇酸生成硫化氢气体，产生二次污染。为了防止二次污染问题，英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法，即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子（该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高）。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解，这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来，同时能够有效地避免硫化氢的生成和硫化物离子残留的问题。 2氧化还原处理 化学还原法 电镀废水中的Cr主要以Cr6＋离子形态存在，因此向废水中投加还原剂将Cr6＋还原成微毒的Cr3＋后，投加石灰或NaOH产生Cr（OH）3沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一，在我国有着广泛的应用，其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同，可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。 应用化学还原法处理含Cr废水，碱化时一般用石灰，但废渣多；用NaOH 或Na2CO3，则污泥少，但药剂费用高，处理成本大，这是化学还原法的缺点。 铁氧体法 铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr废水中加入过量的FeSO4，使Cr6＋还原成Cr3＋，Fe2＋氧化成Fe3＋，调节pH值至8左右，
重金属工业废水处理技术探析 王振超
重金属工业废水处理技术探析王振超 发表时间：2018-12-24T16:17:39.990Z 来源：《防护工程》2018年第27期作者：王振超[导读] 随着重金属工业的不断发展，其产生的工业废水量也在日渐上升，主要有以下一些废水来源。深圳市铁汉生态环境股份有限公司深圳市 518000 摘要：重金属工业废水属于较强复杂性的混合体系，因为涉及到多种重金属离子，所以在重金属工业废水处理技术比较多的情况下，要了解各种技术的优缺点，再从废水实际特点出发，结合经济与技术条件的实际情况，探索出理想的重金属工业废水处理技术，缓解重金属工业废水问题。 关键词：工业发展；重金属；废水处理 1 重金属工业废水的基本现状 随着重金属工业的不断发展，其产生的工业废水量也在日渐上升，主要有以下一些废水来源：(1)矿山和选矿厂尾矿的排水；(2)有色金属加工厂和钢铁厂的酸洗水；(3)电镀厂镀件洗涤水；(4)废石场淋浸水。这是因为重金属在人体内，可以与蛋白质和各种酶产生非常强烈的作用，致使蛋白质及酶失去活性，若重金属在人体的某个器官中富集，一旦超过了该器官所可以耐受的限度，就会引起慢性、急性或者亚急性等程度的中毒现象。近年来我国重金属工业废水引起的污染事故逐渐增加。 2 重金属工业废水处理技术的探索分析 要对重金属工业废水进行有效处理，降低其对自然环境与人类造成的危害性，可对以下一些处理技术进行深入的认识和分析。 2.1 化学处理技术 使用化学方法对重金属工业废水进行处理，可分为化学沉淀法、电解法以及氧化还原法。首先,在化学沉淀法方面，在实际处理工作中，可在废水中加入可溶性化学药剂，使其与废水中处于离子状态的无机污染物相接触，进而发生化学反应，形成不溶于水或者难以溶于水的其他化合物。化合物可以在水中沉淀，最终可以让工业废水得到很好的净化。这一方法适用于汞、锌、铅和铬等重金属离子的净化处理。其次，在电解法方面，主要是通过电解槽中所发生的电化学反应，对重金属工业废水中的污染物进行处理。废水中含有的可溶解性污染物能够在电解中的氧化还原反应作用下，析出沉淀物或者溢出气体，进而达到净化废水的目的。这一方法主要适用于氰和铬等重金属离子废水的净化处理。 2.2 物理化学处理技术 在废水处理中的物理化学处理技术同样涵括三种基本方法，具体如下：第一种是物理/化学吸附法。吸附材料通常为蓬松结构，其比表面积比较高，又或者某些吸附材料具有比较特殊的功能基团，可以对废水中的重金属离子产生物理吸附作用或者化学吸附作用。在这方面的吸附剂常见的有活性炭、累托石、沸石以及硅藻土等。而活性炭是最早被运用和最常见的一种吸附剂，能够对多种重金属离子都产生吸附作用，具有较大的吸附容量，只是其造价比较贵，使用寿命短，操作费用也比较高。第二种为离子交换法，主要是通过离子交换剂中的离子与重金属工业废水中的离子产生交换反应，从而去除废水里的有害离子。这种方法可以实现贵重金属离子的回收，一般适用于有机废水与放射性废水等方面的处理工作。第三种则为膜分离法，主要是采用特殊的半透膜，借助外界推动力使得溶液中渗透出一种溶质与溶剂，从而分离水中的重金属离子。而膜截留组分粒径大小以及膜性能都存在差异性，所以膜分离法也可以分为微滤、纳滤、超滤、电渗析以及反渗透等分离法。这种方法作为新型的重金属离子分离技术，其优点显著，比如分离效率高、操作比较简单便利、没有二次污染、能耗比较低，同时其分离产物容易被回收、自动化程度也比较高，只是膜污染物和膜恶劣等方面的问题导致这一技术很难进一步发展，需针对这一领域展开深入的研究。 2.3 生物处理技术 在废水处理中的生物处理技术，也被称为生物吸附法，即是充分利用生物体自身的化学结构和成分特性，使其吸附废水中的重金属离子，然后采用固液相互分离的方法除去废水中的重金属离子。重金属工业废水中采用生物吸附法是近些年得到推广应用的新兴水处理方法，不但具有丰富的原料来源，还具有成本低廉和无二次污染等方面的优点，使其发展前景一片光明。 3 重金属工业废水处理后的再回收利用 3.1 废水再回收利用的意义 对重金属工业废水进行科学处理后，其污染物浓度控制指标在达到排放要求后可以排出，只是其中蕴含的大量重金属污染物依旧被排放至受纳水体，无法使废水危害问题得到根本性的解决，这也就使得工业废水的资源化问题被提上议程并且得到了越来越高的重视。因此，国内的重金属工业废水处理模式以零污染排放为目标日益受到关注。而在当前，要做到重金属工业废水再回收利用，最大限度地实现废水资源化，则可以建立废水净化回用系统，也就是将处理合格的工业废水再予以适当处理，后将其充分利用，既可以缓解水资源日渐紧张的现状，也可以解决工业废水资源化问题。而要构建废水净化回用系统，需要先确定工业废水回用目标，再按照各用水点的相关水质要求来对回用水水质进行确定。 3.2 废水净化回用系统的处理工艺 在重金属工业废水回用处理的工艺流程主要如下：第一，对工厂的排污水管道进行集中截流，使用提水泵将其打进储水池，再通过污水泵将废水打进涡流反应器。第二，通过石灰浆泵把石灰浆池中的灰浆打进涡流反应器，同时采用加药泵把高分子凝聚剂溶液打入到漩涡反应器中，使其在反应器中发生化学反应。第三，化学反应后的液体溢流，流至澄清池、单阀滤池以及清水池。第四，液体在清水池沉淀后，可溢流至循环水塔的进水沟中，将其作为循环水的补充水，最后实现重金属工业废水的再回收利用。 4 结语 综上所述，各种废水处理技术和废水净化回用系统的开发与应用均对重金属工业企业来说具有重要的价值。对重金属工业废水进行妥善处理，能够使其符合排放标准降低危险性，而废水净化回用系统则站在废水资源化再次利用的角度发挥着非常重要的作用。参考文献： [1]白雁斌,王天娇,赵晓玉.重金属废水处理技术研究进展[J].污染防治技术,2013(3):36-40.
含重金属废水处理技术介绍
含重金属废水处理技术介绍-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
含重金属废水处理技术介绍 一、废水情况简介 1.1 含重金属废水处理难点 重金属种类多，一些重金属需要特殊的处理方法 含重金属废水一般可生化性不高，污泥需要特别处理 国内当前的一些处理方法（加碱沉淀法）运行成本高，企业负担重 1.2含重金属废水处理方法 含重金属离子废水的处理方法主要有：氧化还原法、 离子交换法、 电解法、 反渗透法、气浮法、化学沉淀法等。这些处理方法在净化效率及经济效益方面都存在一些问题，而吸附法的研发可以很好的解决效率和经济效益问题，值得重视。 二、我们的工艺 2.1 工艺流程 调节池 微电解反应器 混合沉淀综合池 含重金属废水 污泥处理 固化处理 重金属回收
2.2工艺说明 ?通过微电解反应器对水中Cr6+有很好的去除效果，在混合沉淀综合池投加石灰乳或氢氧化钠，进行沉淀，沉淀物送入干化机 ?煤质改良活性炭是一种专门吸附悬浮态重金属物质的活性炭，保证出水达标，吸附饱和的煤质改良活性炭通过廉价的再生过程，可以重复使用 ?沉淀物通过板框压滤机干化后，再经过集中的处理回收重金属。处理后污泥达到《国家危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）中规定的危险废物进入填埋区的标准后，进行无害化填埋，或采用水泥作为固化基材进行稳定化 ?吸附饱和的煤质改良活性炭的再生处理过程中通过浸出回收重金属、热解等过程将煤质改良活性炭再生，循环利用 ?根据不同的水质可进行优化设计，在水中六价铬含量符合国家排放标准的情况下，工艺中可不需要微电解反应器 2.3 煤质活性炭介绍 煤质类吸附剂主要指泥炭、褐煤等，资源丰富的低品质煤质类矿物。经过适当处理如炭化、活化等能改善煤质类吸附剂的吸附性能。泥炭和褐煤是一种天然腐殖酸类物质，它们与活性炭等吸附剂相似，具有微孔结构和较大的比表面积，有优异的吸附性能。专家研究表明，它们可用于金属离子的吸附。褐煤和
膜分离技术在处理重金属废水中的应用
膜分离技术在处理重金属废水中的应用 [摘要] 膜技术作为一种新型分离技术，在水处理领域得到了广泛的应用。文章综述了电渗析、液膜、反渗透、纳滤、微滤、超滤等各种膜分离技术的分离原理、特点，在重金属废水处理中的应用以及目前存在的问题。最后展望了膜技术在重金属废水处理领域的应用前景。 [关键词] 膜分离；重金属废水；应用 Abstract: Membrane separation technology was applied widely in the field of wastewater treatment as a new kind of separation technology. The separation mechanism and characteristics of different kinds of membrane technologies were introduced, including electrodialysis, liquid membrane, reverse osmosis, nano-filtration, microfiltration, ultrafiltration. Further more, the application and current problems of different membrane technologies in heavy metal wastewater treatment were extensively summarized. Finally, application prospect of membrane separation technology was presented in the field of heavy metal wastewater treatment. Keywords: membrane separation；heavy metal wastewater；application 重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水[1-2]。重金属（如含镉、镍、汞、锌等）废水是对一环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，其水质水量与生产工艺有关。如震惊世界的水俣病及骨疼病就是由于含汞和含镉废水污染所致。废水中的重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。近年来，人们对重金属污染日益重视，对重金属废水的治理和排放标准日趋严格。环保工作者不断寻求更加安全和经济的方法来处理重金属废水，以减少或消除重金属在环境中的积累，满足日益严格的环保要求。 重金属废水处理的传统工艺大多存在着处理效果不好、处理成本高、工艺流程复杂和设备占地面积大等缺点。膜技术作为一种新兴的分离技术，由于具有分离效率高、能耗低、无相变、操作简便、无二次污染、分离产物易于回收、自动化程度高等优点，在水处理领域具有相当的技术优势[3-4]。膜分离的基本原理是在某种推动力作用下，利用膜的选择透过性进行分离和浓缩。根据膜截留组分粒径大小的不同及膜性能的差异,目前常见的膜分离过程可分为以下几种,微滤
常见工业废水处理技术介绍
常见工业废水处理技术介绍 在电子、塑胶、电镀、五金、印刷、食品、印染等行业，从废水的排放量和对环境污染的危害程度来看，电镀、线路板、表面处理等以无机类污染物为主的废水和食品、印染、印刷及生活污水等以有机类污染物为主的废水是处理的重点。本文主要介绍几种比较典型的工业废水的处理技术。 一、表面处理废水 1.磨光、抛光废水 在对零件进行磨光与抛光过程中，由于磨料及抛光剂等存在，废水中主要污染物为COD、BOD、SS。 一般可参考以下处理工艺流程进行处理： 废水→调节池→混凝反应池→沉淀池→水解酸化池→好氧池→二沉池→过滤→排放 2.除油脱脂废水 常见的脱脂工艺有：有机溶剂脱脂、化学脱脂、电化学脱脂、超声波脱脂。除有机溶剂脱脂外，其它脱脂工艺中由于含碱性物质、表面活性剂、缓蚀剂等组成的脱脂剂，废水中主要的污染物为pH、SS、COD、BOD、石油类、色度等。 一般可以参考以下处理工艺进行处理： 废水→隔油池→调节池→气浮设备→厌氧或水解酸化→好氧生化→沉淀→过滤或吸附→排放
该类废水一般含有乳化油，在进行气浮前应投加CaCl2破乳剂，将乳化油破除，有利于用气浮设备去除。当废水中COD浓度高时，可先采用厌氧生化处理，如不高，则可只采用好氧生化处理。 3.酸洗磷化废水 酸洗废水主要在对钢铁零件的酸洗除锈过程中产生，废水pH一般为2－3，还有高浓度的Fe2＋，SS浓度也高。 可参考以下处理工艺进行处理： 废水→调节池→中和池→曝气氧化池→混凝反应池→沉淀池→过滤池→pH回调池→排放 磷化废水又叫皮膜废水，指铁件在含锰、铁、锌等磷酸盐溶液中经过化学处理，表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜，作为喷涂底层，防止铁件生锈。该类废水中的主要污染物为：pH、SS、PO43－、COD、Zn2＋等。 可参考以下处理工艺进行处理： 废水→调节池→一级混凝反应池→沉淀池→二级混凝反应池→二沉池→过滤池→排放 4.铝的阳极氧化废水所含污染物主要为pH、COD、PO43－、SS等，因此可采用磷化废水处理工艺对阳极氧化废水进行处理。 二、电镀废水 电镀生产工艺有很多种，由于电镀工艺不同，所产生的废水也各不相同，一般电镀企业所排出的废水包括有酸、碱等前处理废水，氰
重金属工业废水处理技术探析 顾宇中
重金属工业废水处理技术探析顾宇中 发表时间：2018-12-18T10:54:29.927Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第26期作者：顾宇中 [导读] 重金属工业废水属于较强复杂性的混合体系，因为涉及到多种重金属离子。 爱环吴世（苏州）环保股份有限公司江苏苏州 215011 摘要：现阶段，随着社会的发展，现代化建设水平也有了很大的提高。在重金属工业不断发展的背后，工业废水问题日益严重，对生态环境及人类身体健康造成了很大的负面影响。因此，应该积极探索更佳的重金属工业废水处理技术方法，探讨工业废水处理后的资源化路径，以期妥善处理工业废水，促进重金属工业的更好发展。使得工业废水可以进行资源化利用，同时也兼顾生态环境与人类身体健康的保护。 关键词：重金属；工业废水；处理技术；探析 引言 重金属工业废水属于较强复杂性的混合体系，因为涉及到多种重金属离子，所以在重金属工业废水处理技术比较多的情况下，要了解各种技术的优缺点，再从废水实际特点出发，结合经济与技术条件的实际情况，探索出理想的重金属工业废水处理技术，缓解重金属工业废水问题。 1重金属工业废水的基本现状 随着重金属工业的不断发展，其产生的工业废水量也在日渐上升，主要有以下一些废水来源：(1)矿山和选矿厂尾矿的排水；(2)有色金属加工厂和钢铁厂的酸洗水；(3)电镀厂镀件洗涤水；(4)废石场淋浸水；(5)其他工业废水，比如农药业、医药业、油漆业、颜料业以及电解行业带来的工业废水等。重金属是一种极具潜在危害的重大污染物，无法被微生物分解，当重金属在人的体内富集或者与其他物质反应形成更强毒性的化合物，就会对人的身体造成极大的健康威胁。这是因为重金属在人体内，可以与蛋白质和各种酶产生非常强烈的作用，致使蛋白质及酶失去活性，若重金属在人体的某个器官中富集，一旦超过了该器官所可以耐受的限度，就会引起慢性、急性或者亚急性等程度的中毒现象。近年来我国重金属工业废水引起的污染事故逐渐增加，比如江苏省某工厂电镀酸洗废水每年超过4.7万t，导致附近水库和河湖的鱼产量降低了约13万斤；韶关某冶炼厂的含镉工业废水排放超标，使得北江韶关段遭遇比较严重的镉污染问题等。由此可见，重金属工业废水排放问题没有妥善解决，而致使污染事件不断发生，使得重金属工业废水处理成为当前社会各界都重视并希冀解决的重大问题。 2重金属工业废水处理技术的探索分析 要对重金属工业废水进行有效处理，降低其对自然环境与人类造成的危害性，可对以下一些处理技术进行深入的认识和分析。 2.1化学处理技术 使用化学方法对重金属工业废水进行处理，可分为化学沉淀法、电解法以及氧化还原法。首先,在化学沉淀法方面，在实际处理工作中，可在废水中加入可溶性化学药剂，使其与废水中处于离子状态的无机污染物相接触，进而发生化学反应，形成不溶于水或者难以溶于水的其他化合物。化合物可以在水中沉淀，最终可以让工业废水得到很好的净化。这一方法适用于汞、锌、铅和铬等重金属离子的净化处理。其次，在电解法方面，主要是通过电解槽中所发生的电化学反应，对重金属工业废水中的污染物进行处理。废水中含有的可溶解性污染物能够在电解中的氧化还原反应作用下，析出沉淀物或者溢出气体，进而达到净化废水的目的。这一方法主要适用于氰和铬等重金属离子废水的净化处理。最后，在化学还原法方面，若废水中的重金属离子处于高价态，具有较大的毒性，则可以运用这一方法对其进行还原至低价态，将其分离后除去。 2.2物理化学处理技术 在废水处理中的物理化学处理技术同样涵括三种基本方法，具体如下：第一种是物理/化学吸附法。吸附材料通常为蓬松结构，其比表面积比较高，又或者某些吸附材料具有比较特殊的功能基团，可以对废水中的重金属离子产生物理吸附作用或者化学吸附作用。在这方面的吸附剂常见的有活性炭、累托石、沸石以及硅藻土等。而活性炭是最早被运用和最常见的一种吸附剂，能够对多种重金属离子都产生吸附作用，具有较大的吸附容量，只是其造价比较贵，使用寿命短，操作费用也比较高。第二种为离子交换法，主要是通过离子交换剂中的离子与重金属工业废水中的离子产生交换反应，从而去除废水里的有害离子。这种方法可以实现贵重金属离子的回收，一般适用于有机废水与放射性废水等方面的处理工作。第三种则为膜分离法，主要是采用特殊的半透膜，借助外界推动力使得溶液中渗透出一种溶质与溶剂，从而分离水中的重金属离子。而膜截留组分粒径大小以及膜性能都存在差异性，所以膜分离法也可以分为微滤、纳滤、超滤、电渗析以及反渗透等分离法。这种方法作为新型的重金属离子分离技术，其优点显著，比如分离效率高、操作比较简单便利、没有二次污染、能耗比较低，同时其分离产物容易被回收、自动化程度也比较高，只是膜污染物和膜恶劣等方面的问题导致这一技术很难进一步发展，需针对这一领域展开深入的研究。 2.3生物处理技术 在废水处理中的生物处理技术，也被称为生物吸附法，即是充分利用生物体自身的化学结构和成分特性，使其吸附废水中的重金属离子，然后采用固液相互分离的方法除去废水中的重金属离子。重金属工业废水中采用生物吸附法是近些年得到推广应用的新兴水处理方法，不但具有丰富的原料来源，还具有成本低廉和无二次污染等方面的优点，使其发展前景一片光明。 3重金属工业废水处理后的再回收利用 3.1废水再回收利用的意义 对重金属工业废水进行科学处理后，其污染物浓度控制指标在达到排放要求后可以排出，只是其中蕴含的大量重金属污染物依旧被排放至受纳水体，无法使废水危害问题得到根本性的解决，这也就使得工业废水的资源化问题被提上议程并且得到了越来越高的重视。因此，国内的重金属工业废水处理模式以零污染排放为目标日益受到关注。而在当前，要做到重金属工业废水再回收利用，最大限度地实现废水资源化，则可以建立废水净化回用系统，也就是将处理合格的工业废水再予以适当处理，后将其充分利用，既可以缓解水资源日渐紧张的现状，也可以解决工业废水资源化问题。而要构建废水净化回用系统，需要先确定工业废水回用目标，再按照各用水点的相关水质要
含重金属废水处理技术介绍
含重金属废水处理技术介绍 一、废水情况简介 含重金属废水处理难点 重金属种类多，一些重金属需要特殊的处理方法 含重金属废水一般可生化性不高，污泥需要特别处理 国内当前的一些处理方法（加碱沉淀法）运行成本高，企业负担重 含重金属废水处理方法 含重金属离子废水的处理方法主要有：氧化还原法、 离子交换法、 电解法、 反渗透法、气浮法、化学沉淀法等。这些处理方法在净化效率及经济效益方面都存在一些问题，而吸附法的研发可以很好的解决效率和经济效益问题，值得重视。 二、我们的工艺 工艺流程 调节池 微电解反应器 混合沉淀综合池 含重金属废水 污泥处理 固化处理 重金属回收
工艺说明 通过微电解反应器对水中Cr 6+有很好的去除效果，在混合沉淀综合池投加石灰乳或氢氧化钠，进行沉淀，沉淀物送入干化机 煤质改良活性炭是一种专门吸附悬浮态重金属物质的活性炭，保证出水达标，吸附饱和的煤质改良活性炭通过廉价的再生过程，可以重复使用 沉淀物通过板框压滤机干化后，再经过集中的处理回收重金属。处理后污泥达到《国家危险废物填埋污染控制标准》（GB18598-2001）中规定的危险废物进入填埋区的标准后，进行无害化填埋，或采用水泥作为固化基材进行稳定化 吸附饱和的煤质改良活性炭的再生处理过程中通过浸出回收重金属、热解等过程将煤质改良活性炭再生，循环利用 根据不同的水质可进行优化设计，在水中六价铬含量符合国家排放标准的情况下，工艺中可不需要微电解反应器 煤质活性炭介绍 煤质类吸附剂主要指泥炭、 褐煤等，资源丰富的低品质煤质类矿物。经过适当处理如炭化、 活化等能改善煤质类吸附剂的吸附性能。泥炭和褐煤是一种天然腐殖酸类物质，它们与活性炭等吸附剂相似，具有微孔结构和较大的比表面积，有优异的吸附性能。专家研究表明，它们可用于金属离子的吸附。褐煤和泥炭含有羟基、 羧基等活性基团，其吸附性能与这些活性基团有关，金属离子在其表面既有物理吸附，又有化学吸附。天然泥炭不需要任何预处理就能用于吸附去除水中的重金属离子。但其机械强度较低，对水的亲合力强，化学稳定性较低， 达标排放或循环使用 煤质改良活性炭吸附器 活性炭再生 重金属提取回收