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廢水中重金屬污染物主要是鉛、鎘、鎳和銀,在大氣、水、沉積物、土壤、植物等體系中均有分布,在不同體系中的存在形式不同。污水中工業(yè)廢水占60%~80%,且成分復雜,都不同程度含有生物難以降解的重金屬。
有毒重金屬可以長期停留與積累在環(huán)境中,通過食物鏈逐級富集,最終進入人體,甚至通過遺傳或母乳使嬰兒受害,主要表現(xiàn)為富集在人體某些器官內(nèi)形成慢性中毒。
重金屬廢水處理的方法有很多,可分為兩大類:一類是使溶解性的重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芑蛘唠y溶的金屬化合物,從而將其從水中除去。另一類是在不改變重金屬化學形態(tài)的情況下進行濃縮分離,例如反滲透法、電滲析法、離子交換法、蒸發(fā)濃縮法等。
1.氫氧化物沉淀法。該方法是通過向重金屬廢水投加堿性沉淀劑(如石灰乳、碳酸鈉液堿等),使金屬離子與輕基反應,生成難溶的金屬氫氧化物沉淀,從而予以分離的方法。
2.硫化物沉淀法。該方法是通過向廢水中投加硫化劑,使金屬離子與硫化物反應,生成難溶的金屬硫化物沉淀從而得以分離的方法。硫化劑可采用硫化鈉、硫化氫或硫化亞鐵等。此法的優(yōu)點是生成的金屬硫化物的溶解度比金屬氫氧化物的溶解度小,處理效果比氫氧化物沉淀更好,而且殘渣量少,含水率低,便于回收有用金屬。缺點是硫化物價格高。
3.還原法。該方法是通過向廢水中投加還原劑,使金屬離子還原為金屬或低價金屬離子,再投加石灰使其成為金屬氫氧化物沉淀從而得以分離的方法。還原法可用于銅、汞等金屬離子的回收,常用于含鉛廢水的處理。
4.離子交換法。離子交換法是利用離于交換劑的交換基團,與廢水中的金屬離子進行交換反應,將金屬離子置換到交換劑上予以除去的方法。用離子交換法處理重金屬廢水,如Cu2+、Zn2+、Cd2+等,可以采用陽離子交換樹脂;而以陰離子形式存在的金屬離子絡(luò)合物或酸根(HgCl2-、Cr2O72等),則需用陰離子交換樹脂予以除去。
5.鐵氧體法。鐵氧體是由鐵離子、氧離子以及其它金屬離子所組成的氧化物,是一種具有鐵磁性的半導體。采用鐵氧體法處理重金屬廢水是根據(jù)鐵氧體的制造原理,利用鐵氧體反應,把廢水中的二價或三價金屬離子,充填到鐵氧體尖晶石的晶格中去,從而得到沉淀分離的方法。
6.電解法。電解法是利用電極與重金屬離子發(fā)生電化學作用而消除其毒性的方法。按照陽極類型不同,將電解法分為電解沉淀法和回收重金屬電解法兩類。電解法設(shè)備簡單、占地小、操作管理方便、而且可以回收有價金屬。但電耗大、出水水質(zhì)差、廢水處理量小。
7.膜分離方法。該方法是利用一種特殊的半透膜,在外界壓力的作用下,在不改變?nèi)芤褐谢瘜W形態(tài)的基礎(chǔ)上,將溶劑和溶質(zhì)進行分離或濃縮的方法。膜分離法包括反滲透法、電滲析法、擴散滲折法、液膜法和超濾法等。
8.吸附法。該方法是利用吸附劑將廢水中的重金屬離子除去的方法。吸附法由于占地面積小、工藝簡單、操作方便、無二次污染,特別適用于處理含低濃度金屬離子的廢水。
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