皙全純水設(shè)備以電鍍廢水處理十大方法及優(yōu)缺點(diǎn)分析
【純水設(shè)備http://www.tjxqcs.com】電鍍廢水的處理與回用對(duì)節(jié)約水資源以及保護(hù)環(huán)境起著至關(guān)重要的作用。本文綜述了各種電鍍廢水處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，以及一些新材料在電鍍廢水處理上的應(yīng)用。
01 化學(xué)沉淀法
化學(xué)沉淀法是通過(guò)向廢水中投入藥劑，使溶解態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)化成不溶于水的化合物沉淀，再將其從水中分離出來(lái)，從而達(dá)到去除重金屬的目的。
化學(xué)沉淀法因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單，技術(shù)成熟，成本低，可以同時(shí)去除廢水中的多種重金屬等優(yōu)點(diǎn)，在電鍍廢水處理中得到廣泛應(yīng)用。
1.堿性沉淀法
堿性沉淀法是向廢水中投加NaOH、石灰、碳酸鈉等堿性物質(zhì)，使重金屬形成溶解度較小的氫氧化物或碳酸鹽沉淀而被去除。該法具有成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛使用。
但是堿性沉淀法的污泥產(chǎn)量大，會(huì)產(chǎn)生二次污染，而且出水pH偏高，需要回調(diào)pH。NaOH由于產(chǎn)生污泥量相對(duì)較少且易回收利用實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備，在工程上得到廣泛應(yīng)用
2.硫化物沉淀法
硫化物沉淀法是通過(guò)投加硫化物(如Na2S、NariS等)使廢水中的重金屬形成溶度積比氫氧化物更小的沉淀，出水pH在7～9，無(wú)需回調(diào)pH即可排放
但是硫化物沉淀顆粒細(xì)小，需要添加絮凝劑輔助沉淀，使處理費(fèi)用增大。硫化物在酸性溶液中還會(huì)產(chǎn)生有毒的HS氣體，實(shí)際操作起來(lái)存在局限性。
3.鐵氧體法
鐵氧體法是根據(jù)生產(chǎn)鐵氧體的原理發(fā)展起來(lái)的，令廢水中的各種重金屬離子形成鐵氧體晶體一起沉淀析出，從而凈化廢水。該法主要是通過(guò)向廢水中投加硫酸亞鐵，經(jīng)過(guò)還原、沉淀絮凝，最終生成鐵氧體，因其設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、沉降快、處理效果好等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。
pH和硫酸亞鐵投加量對(duì)鐵氧體法去除重金屬離子的影響，確定鎳、鋅、銅離子的最佳絮凝pH分別為8.00～9.80、8.00～10.50和10.00，投加的亞鐵離子與它們摩爾比均為2～8，而六價(jià)鉻的最佳還原pH為4.00～5.50，最佳絮凝pH則為8.00～10.50，最佳投料比為20。出水的鎳含量小于0.5mg/L，總鉻含量小于1.0mg/L，鋅含量小于1.0mg/L，銅含量小于0.5mg/L，達(dá)到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900—2008)中“表2”的要求。
化學(xué)沉淀法的局限性
隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，傳統(tǒng)單一的化學(xué)沉淀法很難經(jīng)濟(jì)有效地處理電鍍廢水，常常與其他工藝組合使用。
采用鐵氧體-CARBONITE(一種具有物理吸附與離子交換功能的材料)聯(lián)合工藝處理Ni含量約為4000mg/L的高濃度含鎳電鍍廢水：先以鐵氧體法控制pH為11.0，在Fe/Fe。摩爾比O.55，FeSO4·7H2O/Ni質(zhì)量比21，反應(yīng)溫度35℃的條件下攪拌反應(yīng)15min，出水Ni平均濃度從4212.5mg/L降至6.8mg/L，去除率達(dá)99.84%;然后采用CARBONITE處理，在CARBONITE投加量1.5g/L，pH=6.5，溫度35℃的條件下反應(yīng)6h，Ni去除率可達(dá)96.48%，出水Ni濃度為0.24mg/L，達(dá)到GB21900-2008中的“表2”標(biāo)準(zhǔn)。
采用高級(jí)Fenton一化學(xué)沉淀法處理含螯合重金屬的廢水實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備，使用零價(jià)鐵和過(guò)氧化氫降解螯合物，然后加堿沉淀重金屬離子，不僅可以去除鎳離子(去除率最高達(dá)98.4%)，而且可以降低COD化學(xué)需氧量。
02 氧化還原法
1.化學(xué)氧化
化學(xué)氧化法在處理含氰電鍍廢水上的效果尤為明顯。該方法把廢水中的氰根離子(CN一)氧化成氰酸鹽(CNO-)，再將氰酸鹽(CNO-)氧化成二氧化碳和氮?dú)?，可以徹底解決氰化物污染問(wèn)題。
常用的氧化劑包括氯系氧化劑、氧氣、臭氧、過(guò)氧化氫等，其中堿性氯化法應(yīng)用最廣。采用Fenton法處理初始總氰濃度為2.0mg/L的低濃度含氰電鍍廢水，在反應(yīng)初始pH為3.5，H202/FeSO4摩爾比為3.5：1，H202投加量5.0g/L，反應(yīng)時(shí)間60min的最佳條件下，氰化物的去除率可達(dá)93%，總氰濃度可降至0_3mg/L。
2.化學(xué)還原法
化學(xué)還原法在電鍍廢水處理中主要針對(duì)含六價(jià)鉻廢水。該方法是在廢水中加入還原劑(如FeSO、NaHSO3、Na2SO3、SO2、鐵粉等)把六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻，再加入石灰或氫氧化鈉進(jìn)行沉淀分離。上述鐵氧體法也可歸為化學(xué)還原法。
該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，操作簡(jiǎn)單，處理量大，投資少，在工程應(yīng)用中有良好的效果，但是污泥量大，會(huì)產(chǎn)生二次污染。采用硫酸亞鐵作為還原劑，處理80t/d的含總鉻7O～80mg/L的電鍍廢水，出水總鉻小于1.5mg/L，處理費(fèi)用為3.1元/t，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益。
以焦亞硫酸鈉為還原劑處理含80mg/L六價(jià)鉻、pH為6～7的電鍍廢水，出水六價(jià)鉻濃度小于0.2mg/L。
03 電化學(xué)法
電化學(xué)法是指在電流的作用下，廢水中的重金屬離子和有機(jī)污染物經(jīng)過(guò)氧化還原、分解、沉淀、氣浮等一系列反應(yīng)而得到去除。
該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是去除速率快，可以完全打斷配合態(tài)金屬鏈接，易于回收利用重金屬，占地面積小，污泥量少，但是其極板消耗快，耗電量大，對(duì)低濃度電鍍廢水的去除效果不佳，只適合中小規(guī)模的電鍍廢水處理實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備。
電化學(xué)法主要有電凝聚法、磁電解法、內(nèi)電解法等。
電凝聚法是通過(guò)鐵板或者鋁板作為陽(yáng)極，電解時(shí)產(chǎn)生Fe2+、Fe或Al，隨著電解的進(jìn)行，溶液堿性增大，形成Fe(OH)2、Fe(OH)3或AI(OH)3，通過(guò)絮凝沉淀去除污染物。
由于傳統(tǒng)的電凝聚法經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的操作，會(huì)使電極板發(fā)生鈍化，近年來(lái)高壓脈沖電凝聚法逐漸替代傳統(tǒng)的電混凝法，它不僅克服了極板鈍化的問(wèn)題，而且電流效率提高20%～30%，電解時(shí)間縮短30%～40%，節(jié)省電能30%～40%，污泥產(chǎn)生量少，對(duì)重金屬的去除率可達(dá)96%～99%。
采用高壓脈沖電絮凝技術(shù)處理某電鍍廠(chǎng)的電鍍廢水，Cu2十、Ni2、CN一和COD的去除率分別達(dá)到99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。
電混凝法通常也與其他方法結(jié)合使用，利用電凝聚法和臭氧氧化法聯(lián)合處理電鍍廢水，以鐵和鋁做極板，出水六價(jià)鉻、鐵、鎳、銅、鋅、鉛、TOC(總有機(jī)碳)、COD的去除率分別為99.94%、100.00%、95.86%、98.66%、99.97%、96.81%、93.24%和93.43%。
近年來(lái)內(nèi)電解法受到廣泛關(guān)注。內(nèi)電解法利用了原電池原理，一般向廢水中投加鐵粉和炭粒，以廢水作為電解質(zhì)媒介，通過(guò)氧化還原、置換、絮凝、吸附、共沉淀等多種反應(yīng)的綜合作用，可以一次性去除多種重金屬離子。
該方法不需要電能，處理成本低，污泥量少。通過(guò)靜態(tài)試驗(yàn)研究了鐵碳微電解法對(duì)模擬電鍍廢水的COD及銅離子的去除效果，去除率分別達(dá)到了59.01%和95.49%。然而，采用微電解反應(yīng)柱研究連續(xù)流的運(yùn)行結(jié)果顯示，14d后微電解出水的COD去除率僅為10%～15%，銅的去除率降低至45%～50%之間，可見(jiàn)需要定期更換填料或?qū)μ盍线M(jìn)行再生。
04 膜分離技術(shù)
膜分離技術(shù)主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)、電滲析(ED)、液膜(Lv)等，利用膜的選擇透過(guò)性來(lái)對(duì)污染物進(jìn)行分離去除。
該方法去除效果好，可實(shí)現(xiàn)重金屬回收利用和出水回用，占地面積小，無(wú)二次污染，是一種很有發(fā)展前景的技術(shù)，但是膜的造價(jià)高，易受污染。
對(duì)膜技術(shù)在電鍍廢水處理中的應(yīng)用和效果進(jìn)行了分析，結(jié)果表明：結(jié)合常規(guī)廢水處理工藝與膜生物反應(yīng)器(MBR)組合工藝，電鍍廢水被處理后的水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn);電鍍綜合廢水經(jīng)UF凈化、RO和NF兩段脫鹽膜的集成工藝處理后，水質(zhì)達(dá)到回用水標(biāo)準(zhǔn)，RO和NF產(chǎn)水的電導(dǎo)率分別低于100gS/cm和1000gS/cm，COD分別約為5mg/L和10mg/L;鍍鎳漂洗廢水通過(guò)RO膜后，鎳的濃縮高達(dá)25倍以上，實(shí)現(xiàn)了鎳的回收，RO產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。
投資與運(yùn)行費(fèi)用分析表明：工程運(yùn)行1年多即可收回RO濃縮鎳的設(shè)備費(fèi)用。
液膜法并不是采用傳統(tǒng)的固相膜，而是懸浮于液體中很薄的一層乳液顆粒，是一種類(lèi)似溶劑萃取的新型分離技術(shù)，包括制膜、分離、凈化及破乳過(guò)程。
美籍華人黎念之(NormanN.Li)博士發(fā)明了乳狀液膜分離技術(shù)，該技術(shù)同時(shí)具有萃取和滲透的優(yōu)點(diǎn)，把萃取和反萃取兩個(gè)步驟結(jié)合在一起。乳化液膜法還具有傳質(zhì)效率高、選擇性好、二次污染小、節(jié)約能源和基建投資少的特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備，對(duì)電鍍廢水中重金屬的處理及回收利用有著良好的效果。
05 離子交換法
離子交換法是利用離子交換劑對(duì)廢水中的有害物質(zhì)進(jìn)行交換分離，常用的離子交換劑有腐殖酸物質(zhì)、沸石、離子交換樹(shù)脂、離子交換纖維等。離子交換的運(yùn)行操作包括交換、反洗、再生、清洗四個(gè)步驟。
此方法具有操作簡(jiǎn)單、可回收利用重金屬、二次污染小等特點(diǎn)，但離子交換劑成本高，再生劑耗量大。
研究強(qiáng)酸性離子交換樹(shù)脂對(duì)含鎳廢水的處理工藝條件及鎳回收方法。結(jié)果表明：pH為6～7有利于強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)鎳離子的去除。離子交換除鎳的適宜溫度為30℃，適宜流速為15BV/h(即每小時(shí)l5倍樹(shù)脂床體積)。適宜的脫附劑為10%鹽酸，脫附液流速為2BV/h。前4.6BV脫附液可回用于配制電鍍槽液，平均鎳離子質(zhì)量濃度達(dá)18.8g/L。
Mei.1ingKong等研究了CHS—l樹(shù)脂對(duì)cr(VI)的吸附能力，發(fā)現(xiàn)Cr(VI)在低濃度時(shí)，樹(shù)脂的交換吸附率是由液膜擴(kuò)散和化學(xué)反應(yīng)控制的。CHS一1樹(shù)脂對(duì)Cr(VI)的最佳吸附pH為2～3，在298K下其飽和吸附能力為347.22mg/g。CHS一1樹(shù)脂可以用5%的氫氧化鈉溶液和5%氯化鈉溶液來(lái)洗脫，再生后吸附能力沒(méi)有明顯的下降。
使用鈦酸酯偶聯(lián)劑將1一Fe203與丙烯酸甲酯共聚，在堿性條件下進(jìn)行水解，制備出磁性弱酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂NDMC一1。
通過(guò)對(duì)重金屬Cu的吸附研究發(fā)現(xiàn)，NDMC—l樹(shù)脂粒徑較小、外表面積大，因而具有較快的動(dòng)力學(xué)性能。
06 蒸發(fā)濃縮法
蒸發(fā)濃縮法是通過(guò)加熱對(duì)電鍍廢水進(jìn)行蒸發(fā)，使液體濃縮達(dá)到回用的效果。一般適用于處理含鉻、銅、銀、鎳等重金屬濃度高的廢水，用其處理濃度低的重金屬?gòu)U水時(shí)耗能大，不經(jīng)濟(jì)。
在處理電鍍廢水中，蒸發(fā)濃縮法常常與其他方法一起使用，可實(shí)現(xiàn)閉路循環(huán)，效果不錯(cuò)，比如常壓蒸發(fā)器與逆流漂洗系統(tǒng)聯(lián)合使用。蒸發(fā)濃縮法操作簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，可實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，但是濃縮后的干固體處置費(fèi)用大，制約了它的應(yīng)用，目前一般只作為輔助處理手段。
07 生物處理技術(shù)
生物處理法是利用微生物或者植物對(duì)污染物進(jìn)行凈化，該方法運(yùn)行成本低，污泥量少，無(wú)二次污染，對(duì)于水量大的低濃度電鍍廢水來(lái)說(shuō)是不二之選。生物法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化學(xué)法和植物修復(fù)法。
1.生物絮凝法
生物絮凝法是一種利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物進(jìn)行絮凝沉淀來(lái)凈化水質(zhì)的方法。微生物絮凝劑是一類(lèi)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，能使水中膠體懸浮物相互凝聚、沉淀。
生物絮凝劑與無(wú)機(jī)絮凝劑和合成有機(jī)絮凝劑相比，具有處理廢水安全無(wú)毒、絮凝效果好、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點(diǎn)，但其存在活體生物絮凝劑不易保存，生產(chǎn)成本高等問(wèn)題，限制了它的實(shí)際應(yīng)用。目前大部分生物絮凝劑還處在探索研究階段。
生物絮凝劑可以分為以下三類(lèi)：
(1) 直接利用微生物細(xì)胞作為絮凝劑，如一些細(xì)菌、放線(xiàn)菌、真菌、酵母等。
(2) 利用微生物細(xì)胞壁提取物作為絮凝劑。微生物產(chǎn)生的絮凝物質(zhì)為糖蛋白、黏多糖、蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)，如酵母細(xì)胞壁的葡聚糖、Ⅳ-乙酰葡萄糖胺、絲狀真菌細(xì)胞壁多糖等都可作為良好的生物絮凝劑。工業(yè)純水設(shè)備
(3) 利用微生物細(xì)胞代謝產(chǎn)物的絮凝劑。代謝產(chǎn)物主要有多糖、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)及其復(fù)合物等。
近年來(lái)報(bào)道的生物絮凝劑主要為多糖類(lèi)和蛋白質(zhì)類(lèi)，前者有ZS一7、ZL—P、H12、DP。152等，后者有MBF—W6、NOC—l等。陶穎等]利用假單胞菌Gx4—1胞外高聚物制得的絮凝劑對(duì)cr(Ⅳ)進(jìn)行了絮凝吸附研究。實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備
其研究結(jié)果表明，在適宜條件下Or(Ⅳ)的去除率可達(dá)51%。研究枯草芽孢桿菌NX一2制備的生物絮凝劑v一聚谷氨酸(T-PGA)對(duì)電鍍廢水的處理效果，實(shí)驗(yàn)證明，T-PGA能有效地去除Cr3+、Ni等重金屬離子。
2.生物吸附法
生物吸附法是利用生物體自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)或成分特性來(lái)吸附水中的重金屬，然后通過(guò)固液分離，從水中分離出重金屬。
可以從溶液中分離出重金屬的生物體及其衍生物都叫做生物吸附劑。生物吸附劑主要有生物質(zhì)、細(xì)菌、酵母、霉菌、藻類(lèi)等。該方法成本低，吸附和解析速率快，易于回收重金屬，具有選擇性，前景廣闊
研究各種因素對(duì)枯草芽胞桿菌吸附電鍍廢水中Cd效果的影響，結(jié)果表明：pH為8、吸附劑用量為10g/L(濕重)、攪拌轉(zhuǎn)數(shù)為800r/min、吸附時(shí)間為10min的條件下，廢水中鎘的去除率達(dá)93%以上。
吸附鎘后的枯草芽胞桿菌細(xì)胞膨大，色澤變亮，細(xì)胞之間相互粘連。Cd2+與細(xì)胞表面的鈉進(jìn)行了離子交換吸附。
殼聚糖是一種堿性天然高分子多糖，由海洋生物中甲殼動(dòng)物提取的甲殼素經(jīng)過(guò)脫乙?；幚矶玫剑梢杂行У厝コ婂儚U水中的重金屬離子。
通過(guò)乳化交聯(lián)法制備了磁性二氧化硅納米顆粒組成的殼聚糖微球，然后用乙二胺和縮水甘油基三甲基氯化反應(yīng)的季銨基團(tuán)改性，所得生物吸附劑具有很高的耐酸性和磁響應(yīng)。
用它來(lái)去除酸性廢水中的cr(VI)，在pH為2.5、溫度為25℃的條件下，最大吸附能力為233.1mg/g，平衡時(shí)間為40～120min[取決于初始Cr(VI)的濃度。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液進(jìn)行吸附劑再生，解吸率達(dá)到95.6%，因此該生物吸附劑具有很高的重復(fù)使用性。
3.生物化學(xué)法
生物化學(xué)法是指微生物直接與廢水中的重金屬進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使重金屬離子轉(zhuǎn)化為不溶性的物質(zhì)而被去除工業(yè)純水設(shè)備。
從電鍍廢水中篩選分離出3株可以高效降解自由氰根的菌種，在最佳條件下可以將80mg/L的CN一去除到0.22mg/L。研究發(fā)現(xiàn)，有許多可以將cr(VI)還原成低毒cr(III)的微生物，如無(wú)色桿菌、土壤細(xì)菌、芽孢桿菌、脫硫弧菌、腸桿菌、微球菌、硫桿菌、假單胞菌等，其中除了大腸桿菌、芽孢桿菌、硫桿菌、假單胞菌等可以在好氧條件下還原Cr(VI)，其余大部分菌種只能在厭氧條件下還原cr(VI)。
R.S.Laxman等發(fā)現(xiàn)灰色鏈霉菌能在24～48h內(nèi)把cr(VI)還原成cr(III)，并能夠?qū)?/span>cr(III)顯著地吸收去除。中科院成都生物研究所的李福、吳乾菁等從電鍍污泥、廢水及下水道鐵管內(nèi)分離篩選出35株菌種，并獲得了SR系列復(fù)合功能菌，該功能菌具有高效去除Cr(VI)和其他重金屬的功效，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了工程應(yīng)用，取得較好的效果。
4.植物修復(fù)法
植物修復(fù)法是利用植物的吸收、沉淀、富集等作用來(lái)處理電鍍廢水中的重金屬和有機(jī)物，達(dá)到治理污水、修復(fù)生態(tài)的目的。
該方法對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)較少，有利于環(huán)境的改善，而且處理成本低。人工濕地在這方面起著重要的作用，是一種發(fā)展前景廣闊的處理方法。
李氏禾是一種可富集金屬的水生植物，在去除水中重金屬方面具有很大的潛力。在人工濕地種植了李氏禾，用以處理含鉻、銅、鎳的電鍍廢水，使它們的含量分別降低了84.4%、97.1%和94_3%。當(dāng)水力負(fù)荷小于0.3m/(m2·d1時(shí)，出水中的重金屬濃度符合電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求;當(dāng)進(jìn)水鉻、銅和鎳的濃度為5、10和8mg/L時(shí)，仍能達(dá)標(biāo)排放。
可見(jiàn)用李氏禾處理中低濃度的電鍍廢水是可行的。質(zhì)量平衡表明，鉻、銅和鎳大部分保留在人工濕地系統(tǒng)的沉積物中。
08 吸附法
吸附法是利用比表面積大的多孔性材料來(lái)吸附電鍍廢水中的重金屬和有機(jī)污染物，從而達(dá)到污水處理的效果。
活性炭是使用最早、最廣的吸附劑，可以吸附多種重金屬，吸附容量大，但是活性炭?jī)r(jià)格昂貴，使用壽命短，需要再生且再生費(fèi)用不低。一些天然廉價(jià)材料，如沸石、橄欖石、高嶺土、硅藻土等，也具有較好的吸附能力，但由于各種原因，幾乎沒(méi)有得到工程應(yīng)用。
以沸石作為吸附劑處理電鍍廢水，發(fā)現(xiàn)在靜態(tài)條件下，沸石對(duì)鎳、銅和鋅的吸附容量分別達(dá)到5.9、4.8和2.7mg/g.先以磁性生物炭去除電鍍廢水中的Cr(vI)，
然后通過(guò)外部磁場(chǎng)分離，使得cr(VI)的去除率達(dá)到97.11%。而在10rain的磁選后，濁度由4075NTU降至21.8NTU。其研究還證實(shí)了吸附過(guò)程后，磁性生物炭仍保留原來(lái)的磁分離性能。近年來(lái)又研制開(kāi)發(fā)了一些新型吸附材料，如文中提到的生物吸附劑以及納米材料吸附劑。
納米技術(shù)是指在1～100nm尺度上研究和應(yīng)用原子、分子現(xiàn)象，由此發(fā)展起來(lái)的多學(xué)科交叉、基礎(chǔ)研究與應(yīng)用緊密聯(lián)系的科學(xué)技術(shù)。納米顆粒由于具有常規(guī)顆粒所不具備的納米效應(yīng)，因而具有更高的催化活性。
納米材料的表面效應(yīng)使其具有高的表面活性、高表面能和高的比表面積，所以納米材料在制備高性能吸附劑方面表現(xiàn)出巨大的潛力。雷立等l采用溫和水熱法一步快速合成了鈦酸鹽納米管(TNTs)，并應(yīng)用于對(duì)水中重金屬離子Pb(II)、cd(II)和Cr(III)的吸附。
結(jié)果表明：pH=5時(shí)，初始濃度分別為200、100和50mg/L的Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)在TNTs上的平衡吸附量分別為513.04、212.46和66.35mg/L，吸附性能優(yōu)于傳統(tǒng)吸附材料。納米技術(shù)作為一種高效、工業(yè)純水設(shè)備節(jié)能環(huán)保的新型處理技術(shù)，得到人們的廣泛認(rèn)同，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>
09 光催化技
光催化處理技術(shù)具有選擇性小、處理效率高、降解產(chǎn)物徹底、無(wú)二次污染等特點(diǎn)。
光催化的核心是光催化劑，常用的有TiO2、ZnO、WO3、SrTiO3、SnO2和Fe2O3。其中TiO2具有化學(xué)穩(wěn)定性好、無(wú)毒、兼具氧化和還原作用等諸多特點(diǎn)。TiO：在受到一定能量的光照時(shí)會(huì)發(fā)生電子躍遷，產(chǎn)生電子一空穴對(duì)。
光生電子可以直接還原電鍍廢水中的金屬離子，而空穴能將水分子氧化成具有強(qiáng)氧化性的OH自由基，從而把很多難降解的有機(jī)物氧化成為COz、H：0等無(wú)機(jī)物，被認(rèn)為是最有前途、最有效的水處理方法之一。
以懸浮態(tài)的TiO2為催化劑，在紫外光的作用下對(duì)絡(luò)合銅廢水進(jìn)行光催化反應(yīng)。結(jié)果表明：當(dāng)TiO2投加量為2g/L，廢水pH=4時(shí)，在300W高壓汞燈照射下，載入60mL/min的空氣反應(yīng)40rain，對(duì)120mg/LEDTA絡(luò)合銅廢水中Cu(II)與COD的去除率分別達(dá)到96.56%和57.67%。實(shí)施了“物化一光催化一膜”處理電鍍廢水的工程實(shí)例，出水COD去除率達(dá)到70%以上，同時(shí)TiO2光催化劑可重復(fù)使用。
膜法的引入可大大提高水質(zhì)，使處理后水質(zhì)達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)，提高了電鍍廢水的資源化利用率，回用率達(dá)到85%以上，大大節(jié)約了成本。然而光催化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中受到了很多的限制，如重金屬離子在光催化劑表面的吸附率低，催化劑的載體不成熟，遇到色度大的廢水時(shí)處理效果大幅下降，等等。不過(guò)光催化技術(shù)作為高效、節(jié)能、清潔的處理技術(shù)，將會(huì)有很大的應(yīng)用前景。
10 重金屬捕集劑
重金屬捕集劑又叫重金屬螯合劑，它能與廢水中的絕大部分重金屬離子產(chǎn)生強(qiáng)烈的螯合作用，生成的高分子螯合鹽不溶于水，通過(guò)分離就可以去除廢水中的重金屬離子。
重金屬捕集劑處理后的重金屬?gòu)U水中剩余的重金屬離子濃度大部分都能達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。以二硫代氨基甲酸鹽重金屬離子捕集劑XMT探討了不同因素對(duì)Cu的捕集效果，對(duì)Cu去除率在99%以上，出水Cu濃度小于0.05mg/L，出水遠(yuǎn)低于GB21900-2008的“表3”標(biāo)準(zhǔn)。
選取3種市售重金屬捕集劑對(duì)實(shí)際電鍍廢水中的Cu2+、Zn2+、Ni進(jìn)行同步深度處理，發(fā)現(xiàn)三聚硫氰酸三鈉(簡(jiǎn)稱(chēng)TMT)對(duì)Cu的去除效果最為顯著，投加量少且效果穩(wěn)定，但對(duì)Ni的去除效果較差。甲基取代的二硫代氨基甲酸鈉(以Me2DTC表示)的適用性最強(qiáng)，對(duì)3種重金屬離子均具有良好的去除效果，可達(dá)到GB21900-2008中的“表3”排放標(biāo)準(zhǔn)，且在DH=9.70時(shí)處理效果最佳。至于乙基取代的二硫代氨基甲酸鈉(Et2DTC)，對(duì)Ni的去除效果不佳。
重金屬捕集劑因高效、低能、處理費(fèi)用相對(duì)較低等特點(diǎn)而有很大的實(shí)用性。
結(jié)語(yǔ)
電鍍廢水成分復(fù)雜，應(yīng)盡量分工段處理。在選擇處理方法時(shí)，應(yīng)充分考慮各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，加強(qiáng)各種水處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，形成組合工藝，揚(yáng)長(zhǎng)避短。
重金屬具有很大的回收價(jià)值且毒性大，在電鍍廢水處理過(guò)程中應(yīng)多使用重金屬回收利用的工藝，盡可能地減少排放。
基于化學(xué)沉淀法污泥產(chǎn)量大，電化學(xué)法能耗高，膜分離技術(shù)的膜組件造價(jià)高且易受污染等諸多問(wèn)題，就現(xiàn)有電鍍廢水處理技術(shù)而言，應(yīng)向著節(jié)能、高效、無(wú)二次污染的方向改進(jìn)。
同時(shí)可與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能化控制。還可結(jié)合材料學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科，開(kāi)發(fā)出更適合處理電鍍廢水的新型材料。更多環(huán)保及純水處理設(shè)備資訊請(qǐng)關(guān)注皙全蘇州純水設(shè)備網(wǎng)。
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