電鍍重金屬廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀及展望
(作者未知) 2009/9/26
摘要:電鍍重金屬廢水用傳統(tǒng)治理方法成本高、操作復(fù)雜,對于大流量低濃度的有害污染物難處理,生物技術(shù)處理電鍍重金屬廢水呈蓬勃發(fā)展勢頭。
關(guān)鍵詞:電鍍重金屬廢水 治理
電鍍是利用電化學(xué)的方法對金屬和非金屬表面進行裝飾,防護及獲取某些新性能的一種工藝過程。電鍍行業(yè)中,常用的鍍種有鍍鎳、鍍銅、鍍鉻、鍍鋅、鍍鎘、鍍鉛、鍍銀、鍍金和鍍錫。以鉻電鍍工藝為例,電鍍生產(chǎn)工藝流程為:堿洗(洗油污)→清洗→酸洗(除氧化皮)→清洗→鍍鎳(第一層)→回收(回收帶出鍍液)→清洗→鍍鉻→(回收帶出鍍液)→鉻還原→中和→清洗→滾洗→烘干→成品。電鍍工藝流程中有多少次清洗、堿洗、酸洗、滾洗等產(chǎn)生大量清洗水,因此電鍍廢水水質(zhì)復(fù)雜,設(shè)計到各種重金屬離子并用到劇毒的氰化物,毒性較大,有些還含致癌、致畸、致突變的劇毒物質(zhì),對人類危害極大。必須經(jīng)過強化化學(xué)方法處理,通過氧化破氰、還原除鉻、中和反應(yīng)、混凝沉淀等工藝消除污染,并通過精密過濾徹底去除污染因子。
一、電鍍重金屬廢水治理工藝流程
按生產(chǎn)工藝主要講電鍍廢水分為氰系廢水、鉻系廢水和綜合廢水,其工藝流程分別為:
氰系廢水——收集——氧化——并入綜合廢水處理
鉻系廢水——收集——還原——并入綜合廢水處理
綜合廢水——收集——反應(yīng)——沉淀——回調(diào)排放
二、電鍍重金屬廢水的處理方法
(一)傳統(tǒng)電鍍廢水處理方法
常見電鍍廢水的處理方法可以概括為兩類:
1.溶解性的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芑螂y溶的金屬化合物,從而將其從水中除去。常用方法有氫氧化物沉淀法、電解法、鐵氧體法、離子浮選法、隔膜電解法等等。
如氫氧化物沉淀法:向重金屬廢水投加堿性沉淀劑(石灰乳、碳酸鈉等),使金屬離子與氫氧根離子反應(yīng),生成難溶的金屬氫氧化物沉淀,從而予以分離。設(shè)Mn+表示金屬離子,則:Mn﹢+nOH→M(OH)n。
2. 在不改變重金屬化學(xué)形態(tài)情況下盡心濃縮分離。常用方法有反滲透法、電滲析法、離子交換法、蒸發(fā)濃縮法等。
(二)傳統(tǒng)方法處理電鍍廢水所面臨的問題:
1.成本過高——水無法循環(huán)利用,水費與污水處理費占總生產(chǎn)成本15%~20%。
2.資源浪費——貴重金屬排放到水體中,無法回收利用。
3.環(huán)境污染——電鍍廢水中的重金屬為“永遠(yuǎn)性污染物”,在生物鏈中轉(zhuǎn)移和積累,最終危害人類健康。
(三)生物處理技術(shù)
由于傳統(tǒng)治理方法有成本高、操作復(fù)雜、對于大流量低濃度的有害污染物難處理等缺點,經(jīng)過多年的探索和研究,生物治理技術(shù)日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展,采用生物技術(shù)處理電鍍重金屬廢水呈蓬勃發(fā)展勢頭根據(jù)生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生
物化學(xué)法以及植物修復(fù)法。
1. 生物絮凝法。生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進行絮凝沉淀的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產(chǎn)生并分泌到細(xì)胞外,具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質(zhì)、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質(zhì)構(gòu)成,分子中含有多種官能團,能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉淀。應(yīng)用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產(chǎn)生二次污染、絮凝效果好,切生長快、易于實現(xiàn)工業(yè)化,具有廣闊的應(yīng)用前景。
2.生物吸附法。生物吸附法是利用生物體本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)及成分特性來吸附溶于水中的金屬離子,再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子,有些細(xì)菌在生長過程中釋放的蛋白質(zhì),能使溶液中可溶性的重金屬離子轉(zhuǎn)化為沉淀物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易于分離回收重金屬等特點,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。
3.生物化學(xué)法。生物化學(xué)法指通過微生物處理含重金屬廢水,將可溶性離子轉(zhuǎn)化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學(xué)法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用,將硫酸鹽還原成H2S,廢水中的重金屬離子可以和所產(chǎn)生的H2S反應(yīng)生成溶解度很低的金屬硫化物沉淀而被去除,同時H2SO4的還原作用可將SO42—為S2—使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉淀。有關(guān)研究表明,生物化學(xué)法處理含Cr6+為30—40mg/L的廢水去除率可達(dá)99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理,結(jié)果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子,在銅質(zhì)量濃度為246.8mg/L的溶液,當(dāng)pH為4.0時,去除率達(dá)99.12%。
4.植物修復(fù)法。植(未完,下一頁)
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