化工廢水鐵離子怎麼去除

Ⅰ 我們這邊化工廠較多水污染了怎麼辦

萊特.萊德.物理處理法

化工污水常用的物理法包括過濾法、重力沉澱法和氣浮法等。過濾法是以具有孔粒狀粒料層截留水中雜質，主要是降低水中的懸浮物，在化工污水的過濾處理中，常用扳框過濾機和微孔過濾機，微孔管由聚乙烯製成，孔徑大小可以進行調節，調換較方便;重力沉澱法是利用水中懸浮顆粒的可沉澱性能，在重力場的作用下自然沉降作用，以達到固液分離的一種過程;氣浮法是通過生成吸附微小氣泡附裹攜帶懸浮顆粒而帶出水面的方法。這三種物理方法工藝簡單，管理方便，但不能適用於可溶性廢水成分的去除，具有很大的局限性。

化工廠污水處理方法3.光催化氧化技術

光催化氧化技術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工藝，可以用於處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外，在有紫外光的Feton體系中，紫外光與鐵離子之間存在著協同效應，使H2O2分解產生羥基自由基的速率大大加快，促進有機物的氧化去除。

所謂光化學反應，就是只有在光的作用下才能進行的化學反應。該反應中分子吸收光能被激發到高能態，然後電子激發態分子進行化學反應。光化學反應的活化能來源於光子的能量。在太陽能利用中，光電轉換以及光化學轉換一直是光化學研究十分活躍的領域。
80年代初，開始研究光化學應用於環境保護，其中光化學降解治理污染尤受重視，包括無催化劑和有催化劑的光化學降解。前者多採用臭氧和過氧化氫等作為氧化劑，在紫外光的照射下使污染物氧化分解;後者又稱光催化降解，一般可分為均相、多相兩種類型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質，通過光助-芬頓(photo-Fenton)反應使污染物得到降解，此類反應能直接利用可見光;多相光催化降解就是在污染體系中投加一定量的光敏半導體材料，同時結合一定能量的光輻射，使光敏半導體在光的照射下激發產生電子空穴對，吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子空穴作用，產生•OH等氧化性極強的自由基，再通過與污染物之間的羥基加合、取代、電子轉移等使污染物全部或接近全部礦質化，最終生成CO2、H2O及其它離子如NO3-、PO43-、S042-、Cl-等。與無催化劑的光化學降解相比，光催化降解在環境污染治理中的應用研究更為活躍。

Ⅱ 宸ヤ笟搴熸按鐨勫勭悊鏂規硶鍒嗕負鍝鍑犲ぇ綾鍚勬湁浣曞勭悊鍗曞厓

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Ⅲ 全面解析鐵碳微電解技術的工藝流程和工藝特點

鐵碳微電解技術是一種利用鐵屑與碳顆粒構成微電池，凈化廢水的工藝。鐵屑，多選用鑄鐵屑，當浸入溶液時，形成內部電解反應，即微電解。加入惰性碳顆粒，形成鑄鐵屑與碳之間的大原電池，即為鐵碳微電解法。

技術原理基於鐵的還原性、電化學性和鐵離子的絮凝吸附三者共同作用。鐵碳微電解工藝主要材料包括鑄鐵屑和活性炭或焦炭，當這些材料浸入廢水中，發生內部和外部電解反應。內部反應中，鑄鐵屑中的碳化鐵和純鐵形成電勢差，產生微電池反應，鐵變為二價鐵離子，同時形成氫氣，增強電位差，促進鐵離子釋放。外部反應中，鑄鐵屑和炭粉形成較大原電池，實現雙重電解過程。在反應過程中添加催化劑可增加電位差，提高處理效果。

反應過程包括：鐵作為陽極，發生Fe - 2e→Fe2+反應，碳作為陰極，發生2H+ + 2e→H2反應。生成的Fe2+和H具有高化學活性，改變有機物結構，促進斷鏈和開環作用。若添加曝氣，還會發生O2反應，生成水和氧氣，進一步增加處理效果。

工藝流程涉及將廢水pH調至3~4，進行反應，出水pH約為5.7，通過調整pH值去除Fe2+和Fe3+。操作方便，使用壽命長，僅需定期添加微電解填料，無需頻繁更換，降低維護成本。

工藝特點包括反應速度快、作用范圍廣、操作簡便、減少二次污染、應用方式多樣。適用於各種廢水處理，包括染料、印染、焦化、石油化工、石油、皮革、造紙、木材加工、電鍍、印刷、采礦、農業等。

存在的問題包括鐵屑結塊、表面鈍化、出水返色和產生鐵泥。鐵泥可回收利用。問題解決方案包括定期清理和更換填料，優化操作條件，減少鐵泥生成。

適用廢水種類包括染料、印染、焦化、石油化工、石油、皮革、造紙、木材加工、電鍍、印刷、采礦、農業廢水等。

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Ⅳ 重金屬污水怎麼處理

重金屬的污染問題已成為今世界各國共同關注的問題，國內外對重金屬的處理方面的研究正在全面進行中。我國也在這方面取得了矚目的成績。

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變為不溶或者難溶的金屬化合物，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、蒸發濃縮法等。

1.氫氧化物沉澱法。該方法是通過向重金屬廢水投加鹼性沉澱劑(如石灰乳、碳酸鈉液鹼等)，使金屬離子與輕基反應，生成難溶的金屬氫氧化物沉澱，從而予以分離的方法。
2.硫化物沉澱法。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澱從而得以分離的方法。硫化劑可採用硫化鈉、硫化氫或硫化亞鐵等。此法的優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澱更好，而且殘渣量少，含水率低，便於回收有用金屬。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澱從而得以分離的方法。還原法可用於銅、汞等金屬離子的回收，常用於含鉛廢水的處理。
4.離子交換法。離子交換法是利用離於交換劑的交換基團，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，可以採用陽離子交換樹脂；而以陰離子形式存在的金屬離子絡合物或酸根 (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。採用鐵氧體法處理重金屬廢水是根據鐵氧體的製造原理，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，從而得到沉澱分離的方法。
6.電解法。電解法是利用電極與重金屬離子發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澱法和回收重金屬電解法兩類。電解法設備簡單、佔地小、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，在不改變溶液中化學形態的基礎上，將溶劑和溶質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。吸附法由於佔地面積小、工藝簡單、操作方便、無二次污染，特別適用於處理含低濃度金屬離子的廢水。
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Ⅳ 污水處理工藝有哪幾種

污水處理工藝：

一、不溶態污染物的分離技術：

1、重力沉降：沉砂池（平流、豎流、旋流、曝氣）、沉澱池（平流、豎流、輻流、斜流）；

2、混凝澄清；

3、浮力浮上法：隔油、氣浮；

4、其他：阻力截留、離心力分離法、磁力分離法

二、污染物的生物化學轉化技術：

1、活性污泥法：SBR、A/O、A/A/O、氧化溝等

2、生物膜法：生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池等

3、厭氧生物處理法：厭氧消化、水解酸化池、UASB等

4、自然條件下的生物處理法：穩定塘、生態系統塘、土地處理法

三、污染物的化學轉化技術：

1、中和法：酸鹼中和

2、化學沉澱法：氫氧化物沉澱、鐵氧體沉澱、其他化學沉澱

3、氧化還原法：葯劑氧化法、葯劑還原法、電化學法

4、化學物理消毒法：臭氧、紫外線、二氧化氯、氯氣、次氯酸鈉

四、溶解態污染物的物理化學分離技術：

1、吸附法

2、離子交換法

3、膜分離法：擴散滲析、電滲析、反滲透、超濾、納濾、微濾

4、其他分離方法：吹脫和氣提、萃取、蒸發、結晶、冷凍

(5)化工廢水鐵離子怎麼去除擴展閱讀：

現代污水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。

一級處理，主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。

二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD，COD物質)，去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標准。

三級處理，進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲分析法等。

Ⅵ 工業廢水中金屬離子的去除方法

1化學沉澱
化學沉澱法是使廢水中呈溶解狀態的重金屬轉變為不溶於水的重金屬化合物的方法，包括中和沉法和硫化物沉澱法等。
中和沉澱法
在含重金屬的廢水中加入鹼進行中和反應，使重金屬生成不溶於水的氫氧化物沉澱形式加以分離。中和沉澱法操作簡單，是常用的處理廢水方法。實踐證明在操作中需要注意以下幾點：
（1）中和沉澱後，廢水中若pH值高，需要中和處理後才可排放；
（2）廢水中常常有多種重金屬共存，當廢水中含有Zn、Pb、Sn、Al等兩性金屬時，pH值偏高，可能有再溶解傾向，因此要嚴格控制pH值，實行分段沉澱；
（3）廢水中有些陰離子如：鹵素、氰根、腐植質等有可能與重金屬形成絡合物，因此要在中和之前需經過預處理；
（4）有些顆粒小，不易沉澱，則需加入絮凝劑輔助沉澱生成。
硫化物沉澱法
加入硫化物沉澱劑使廢水中重金屬離子生成硫化物沉澱後從廢水中去除的方法。
與中和沉澱法相比，硫化物沉澱法的優點是：重金屬硫化物溶解度比其氫氧化物的溶解度更低，反應時最佳pH值在7—9之間，處理後的廢水不用中和。硫化物沉澱法的缺點是：硫化物沉澱物顆粒小，易形成膠體；硫化物沉澱劑本身在水中殘留，遇酸生成硫化氫氣體，產生二次污染。為了防止二次污染問題，英國學者研究出了改進的硫化物沉澱法，即在需處理的廢水中有選擇性的加入硫化物離子和另一重金屬離子（該重金屬的硫化物離子平衡濃度比需要除去的重金屬污染物質的硫化物的平衡濃度高）。由於加進去的重金屬的硫化物比廢水中的重金屬的硫化物更易溶解，這樣廢水中原有的重金屬離子就比添加進去的重金屬離子先分離出來，同時能夠有效地避免硫化氫的生成和硫化物離子殘留的問題。
2氧化還原處理
化學還原法
電鍍廢水中的Cr主要以Cr6＋離子形態存在，因此向廢水中投加還原劑將Cr6＋還原成微毒的Cr3＋後，投加石灰或NaOH產生Cr（OH）3沉澱分離去除。化學還原法治理電鍍廢水是最早應用的治理技術之一，在我國有著廣泛的應用，其治理原理簡單、操作易於掌握、能承受大水量和高濃度廢水沖擊。根據投加還原劑的不同，可分為FeSO4法、NaHSO3法、鐵屑法、SO2法等。
應用化學還原法處理含Cr廢水，鹼化時一般用石灰，但廢渣多；用NaOH或Na2CO3，則污泥少，但葯劑費用高，處理成本大，這是化學還原法的缺點。
鐵氧體法
鐵氧體技術是根據生產鐵氧體的原理發展起來的。在含Cr廢水中加入過量的FeSO4，使Cr6＋還原成Cr3＋，Fe2＋氧化成Fe3＋，調節pH值至8左右，使Fe離子和Cr離子產生氫氧化物沉澱。通入空氣攪拌並加入氫氧化物不斷反應，形成鉻鐵氧體。其典型工藝有間歇式和連續式。鐵氧體法形成的污泥化學穩定性高，易於固液分離和脫水。鐵氧體法除能處理含Cr廢水外，特別適用於含重金屬離子種類較多的電鍍混合廢水。我國應用鐵氧體法已經有幾十年歷史，處理後的廢水能達到排放標准，在國內電鍍工業中應用較多。
鐵氧體法具有設備簡單、投資少、操作簡便、不產生二次污染等優點。但在形成鐵氧體過程中需要加熱（約70oC），能耗較高，處理後鹽度高，而且有不能處理含Hg和絡合物廢水的缺點。
電解法
電解法處理含Cr廢水在我國已經有二十多年的歷史，具有去除率高、無二次污染、所沉澱的重金屬可回收利用等優點。大約有30多種廢水溶液中的金屬離子可進行電沉積。電解法是一種比較成熟的處理技術，能減少污泥的生成量，且能回收Cu、Ag、Cd等金屬，已應用於廢水的治理。不過電解法成本比較高，一般經濃縮後再電解經濟效益較好。
近年來，電解法迅速發展，並對鐵屑內電解進行了深入研究，利用鐵屑內電解原理研製的動態廢水處理裝置對重金屬離子有很好的去除效果。
另外，高壓脈沖電凝系統（）為當今世界新一代電化學水處理設備，對表面處理、塗裝廢水以及電鍍混合廢水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN－等污染物有顯著的治理效果。高壓脈沖電凝法比傳統電解法電流效率提高20%—30%；電解時間縮短30%—40%；節省電能達到30%—40%；污泥產生量少；對重金屬去除率可達96%一99%。
3溶劑萃取分離
溶劑萃取法是分離和凈化物質常用的方法。由於液一液接觸，可連續操作，分離效果較好。使用這種方法時，要選擇有較高選擇性的萃取劑，廢水中重金屬一般以陽離子或陰離子形式存在，例如在酸性條件下，與萃取劑發生絡合反應，從水相被萃取到有機相，然後在鹼性條件下被反萃取到水相，使溶劑再生以循環利用。這就要求在萃取操作時注意選擇水相酸度。盡管萃取法有較大優越性，然而溶劑在萃取過程中的流失和再生過程中能源消耗大，使這種方法存在一定局限性，應用受到很大的限制。
4吸附法
吸附法是利用吸附劑的獨特結構去除重金屬離子的一種有效方法。利用吸附法處理電鍍重金屬廢水的吸附劑有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖樹脂等。活性炭裝備簡單，在廢水治理中應用廣泛，但活性炭再生效率低，處理水質很難達到回用要求，一般用於電鍍廢水的預處理。腐植酸類物質是比較廉價的吸附劑，把腐植酸做成腐植酸樹脂用以處理含Cr、含Ni廢水已有成功經驗。有相關研究表明，殼聚糖及其衍生物是重金屬離子的良好吸附劑，殼聚糖樹脂交聯後，可重復使用10次，吸附容量沒有明顯降低。利用改性的海泡石治理重金屬廢水對Pb2＋、Hg2＋、Cd2＋有很好的吸附能力，處理後廢水中重金屬含量顯著低於污水綜合排放標准。另有文獻報道蒙脫石也是一種性能良好的粘土礦物吸附劑，鋁鋯柱撐蒙脫石在酸性條件下對Cr6＋的去除率達到99%，出水中Cr6＋含量低於國家排放標准，具有實際應用前暑。
5膜分離法
膜分離法是利用高分子所具有的選擇性來進行物質分離的技術，包括電滲析、反滲透、膜萃取、超過濾等。用電滲析法處理電鍍工業廢水，處理後廢水組成不變，有利於回槽使用。含Cu2＋、Ni2＋、Zn2＋、Cr6＋等金屬離子廢水都適宜用電滲析處理，已有成套設備。反滲透法已大規模用於鍍Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金屬廢水處理。採用反滲透法處理電鍍廢水，已處理水可以回用，實現閉路循環。液膜法治理電鍍廢水的研究報道很多，有些領域液膜法已由基礎理論研究進入到初步工業應用階段，如我國和奧地利均用乳狀液膜技術處理含Zn廢水，此外也應用於鍍Au廢液處理中。膜萃取技術是一種高效、無二次污染的分離技術，該項技術在金屬萃取方面有很大進展。
6離子交換法
離子交換處理法是利用離子交換劑分離廢水中有害物質的方法，應用的離子交換劑有離子交換樹脂、沸石等等，離子交換樹脂有凝膠型和大孔型。前者有選擇性，後者製造復雜、成本高、再生劑耗量大，因而在應用上受到很大限制。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實現的。推動離子交換的動力是離子間濃度差和交換劑上的功能基對離子的親和能力，多數情況下離子是先被吸附，再被交換，離子交換劑具有吸附、交換雙重作用。這種材料的應用越來越多，如膨潤土，它是以蒙脫石為主要成分的粘土，具有吸水膨脹性好、比表面積大、較強的吸附能力和離子交換能力，若經改良後其吸附及離子交換的能力更強。但是卻較難再生，天然沸石在對重金屬廢水的處理方面比膨潤土具有更大的優點：沸石是含網架結構的鋁硅酸鹽礦物，其內部多孔，比表面積大，具有獨特的吸附和離子交換能力。研究表明，沸石從廢水中去除重金屬離子的機理，多數情況下是吸附和離子交換雙重作用，隨流速增加，離子交換將取代吸附作用佔主要地位。若用NaCl對天然沸石進行預處理可提高吸附和離子交換能力。通過吸附和離子交換再生過程，廢水中重金屬離子濃度可濃縮提高30倍。沸石去除銅，在NaCl再生過程中，去除率達97%以上，可多次吸附交換，再生循環，而且對銅的去除率並不降低。
三、生物處理技術
由於傳統治理方法有成本高、操作復雜、對於大流量低濃度的有害污染難處理等缺點，經過多年的探索和研究，生物治理技術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，採用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭，根據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、生物化學法以及植物修復法。
1生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外，具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成，分子中含有多種官能團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止，對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種，生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2＋、Hg2＋、Ag＋、Au2＋等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好，且生長快、易於實現工業化等特點。此外，微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。
2生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子，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，有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點，已經被廣泛應用。
3生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水，將可溶性離子轉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生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除，同時H2SO4的還原作用可將SO42－轉化為S2－而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明，生物化學法處理含Cr6＋濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達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，在銅質量濃度為246．8mg/L的溶液，當pH為4．0時，去除率達99．12%。
4植物修復法
植物修復法是指利用高等植物通過吸收、沉澱、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金屬含量，以達到治理污染、修復環境的目的。植物修復法是利用生態工程治理環境的一種有效方法，它是生物技術處理企業廢水的一種延伸。利用植物處理重金屬，主要有三部分組成：
（1）利用金屬積累植物或超積累植物從廢水中吸取、沉澱或富集有毒金屬；
（2）利用金屬積累植物或超積累植物降低有毒金屬活性，從而可減少重金屬被淋濾到地下或通過空氣載體擴散：
（3）利用金屬積累植物或超積累植物將土壤中或水中的重金屬萃取出來，富集並輸送到植物根部可收割部分和植物地上枝條部分。通過收獲或移去已積累和富集了重金屬植物的枝條，降低土壤或水體中的重金屬濃度。在植物修復技術中能利用的植物有藻類、草本植物、木本植物等。
藻類凈化重金屬廢水的能力，主要表現在對重金屬具有很強的吸附力，利用藻類去除重金屬離子的研究已有大量報道。褐藻對Au的吸收量達400mg/g，在一定條件下綠藻對Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金屬離子的去除率達80%—90%，馬尾藻、鼠尾藻對重金屬的吸附雖然不及綠海藻，但仍具有較好的去除能力。
草本植物凈化重金屬廢水的應用已有很多報道。鳳眼蓮是國際上公認和常用的一種治理污染的水生漂浮植物，它具有生長迅速，既能耐低溫、又能耐高溫的特點，能迅速、大量地富集廢水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多種重金屬。有關研究發現鳳眼蓮對鈷和鋅的吸收率分別高達97%和80%。此外，還有很多草本植物具有凈化作用，如喜蓮子草、水龍、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。
木本植物具有處理量大、凈化效果好、受氣候影響小、不易造成二次污染等等優點，受到人們廣泛關注。同時對土壤中Cd、Hg等有較強的吸附積累作用，由胡煥斌等試驗結果表明：蘆葦和池杉對重金屬Pb和Cd都有較強富集能力。

Ⅶ 廢水處理工藝-芬頓詳解

芬頓氧化法可作為廢水生化處理前的預處理工藝，也可作為廢水生化處理後的深度處理工藝。該方法主要適用於含難降解有機物廢水的處理，如造紙工業廢水、煤化工業廢水、石油化工廢水、精細化工廢水、發酵工業廢水、垃圾滲濾液等廢水，以及對工業園區集中廢水處理廠等廢水的處理。

芬頓反應原理

1893年，化學家Fenton發現，過氧化氫(H2O2)與二價鐵離子的混合溶液具有強氧化性，可以將當時很多已知的有機化合物如羧酸、醇、酷類氧化為無機態，氧化效果十分顯著。但此後半個多世紀中，這種氧化性試劑卻因為氧化性極強而沒有太被重視。

進入20世紀70年代，芬頓試劑在環境化學領域中找到了它應有的位置。芬頓試劑具有去除難降解有機污染物的功能，在印染廢水、含油廢水、含酚廢水、焦化廢水、含硝基苯廢水、二苯胺廢水等廢水處理中得到了廣泛應用。當年，芬頓發現該試劑時，並不清楚過氧化氫與二價鐵離子反應到底生成了何種氧化劑，只知道該氧化劑具有很強的氧化能力。二十多年後，有人假設可能反應中產生了羥基自由基，否則氧化性不會有如此強。因此，人們採用了一個領域內較廣泛使用的化學反應方程式來描述芬頓試劑中發生的化學反應：

Fe2+ + H2O2 → Fe3++ OH· +OH

芬頓氧化法是在酸性條件下，其H2O2在Fe2＋存在下生成強氧化能力的羥基自由基OH·，並引發更多其他活性氧，以實現對有機物的降解，其氧化過程為鏈式反應。其中以OH產生作為鏈的開始，而其他活性氧和反應中間體構成了鏈的節點，各活性氧被消耗，反應鏈終止。其反應機理較為復雜，這些活性氧僅供有機分子並使其轉化為CO2 和H20等無機物，從而使Fenton 氧化法成為重要的高級氧化技術之一。

芬頓塔結構圖

進水水質要求

01，芬頓氧化法進水應符合以下條件

（1）在酸性條件下易產生有毒有害氣體的污染物（如硫離子、氰根離子等）不應進入芬頓氧化工藝單元；

（2）進水中懸浮物含量宜＜200mg/ L；

（3）應控制進水中 Cl-、H2PO3-、HC03-、油類和其他影響芬頓氧化反應的無機離子或污染物濃度，其限制濃度應根據試驗結果確定。

02，芬頓氧化法進水不符合條件時

應根據進水水質採取相應的預處理措施：

（1）芬頓氧化法用於生化處理預處理時，可設置粗、細格柵、沉砂池、沉澱池或混凝沉澱池，去除漂浮物、砂礫和懸浮物等易去除污染物；芬頓氧化法用於廢水深度處理時，宜設置混凝沉澱或過濾工序進行預處理；

（2）進水中溶解性磷酸鹽濃度過高時，宜投加熟石灰，通過混凝沉澱去除部分溶解性磷酸鹽；

（3）進水中含油類時，宜設置隔油池除油；

（4）進水中含硫離子時，應採取化學沉澱或化學氧化法去除；進水中含氰離子時，應採取化學氧化法去除；

（5）進水中含有其他影響芬頓氧化反應的物質時，應根據水質採取相應的去除措施，以消除對芬頓氧化反應的影響。芬頓氧化法用於生化處理的預處理時，若進水水質水量變化較大，芬頓氧化工藝前應設置調節池。芬頓的影響因素

溫度

溫度是芬頓反應的重要影響因素之一。一般化學反應隨著溫度的升高會加快反應速度，芬頓反應也不例外，溫度升高會加快OH·的生成速度，有助於OH·與有機物反應，提高氧化效果和COD的去除率。但對於芬頓試劑這樣復雜的反應體系來說，溫度升高不僅會加速正反應的進行，也加速副反應，同時會加速H2O2的分解，而分解得到的02和H20，不利於OH·的生成。不同種類工業廢水中的芬頓反應，其適合的溫度，也存在一定差異。處理聚丙烯醯胺水溶液時，溫度應控制在30℃至50℃；洗膠廢水處理時溫度為85℃；處理三氯（苯）酚時，當溫度低於60℃時， 有助於反應的進行，當高於60℃時，則不利於反應。

pH值

一般來說，芬頓試劑是在酸性條件下發生反應的，在中性和鹼性的環境中，Fe2＋不能催化氧化H202 產生OH·，而且會產生氫氧化鐵沉澱，從而失去催化能力；當溶液中的H＋濃度過高，Fe3＋不能順利的被還原為Fe2+ ，催化反應受阻。多項研究結果表明芬頓試劑在酸性條件下，特別是pH在3—5 時氧化能力很強，此時有機物降解速率快，能夠在短短幾分鍾內降解，有機物的反應速率常數正比於Fe2＋和過氧化氫的初始濃度。因此，在工程上採用芬頓工藝時，建議將廢水調節到2—4，理論上pH值在3—5時為最佳。

有機物

對不同種類的廢水，芬頓試劑的投加量、氧化效果是不同的。因為不同類型的廢水中，其有機物的種類是不同的。對於醇類（甘油）及糖類等碳水化合物，在羥基自由基作用下，分子發生脫氫反應，然後產生C-C鍵的斷鏈；對於大分子的糖類，羥基自由基使糖分子鏈中的糖苷鍵發生斷裂，降解生成小分子物質；對於水溶性的高分子及乙烯化合物，羥基自由基使得C-C鍵斷裂；並且羥基自由基可以使得芳香族化合物開環，形成脂肪類化合物，從而消除降低該種類廢水的生物毒性，改善其可生化性。

針對染料類，羥基自由基可以打開染料中官能團的不飽和鍵，使染料氧化分解，達到脫色和降低COD的目的。用芬頓試劑降解殼聚糖的實驗表明，當介質pH值在3—5時，聚糖、H202及催化劑的摩爾比在240：1—2 或24：1—2時，芬頓反應可以使殼聚糖分子鏈中的糖苷鍵發生斷裂，從而生成小分子的產物。

過氧化氫與催化劑投加量

芬頓工藝在處理廢水時需要判斷葯劑投加量及經濟性。H202的投加量大，廢水COD 的去除率會有所提高，但是當H202投加量增加到一定程度後，COD的去除率會慢慢下降。因為在芬頓反應中，H202投加量增加，OH·的產量就會隨之增加，而COD的去除率會相應降低。但是當H2O2的濃度過高時，雙氧水會發生分解，並不產生羥基自由基。

催化劑的投加量也有與雙氧水投加量相同的情況。一般情況下，增加Fe2＋的用量，廢水COD的去除率會增大，當Fe2＋增加到一定程度後，COD的去除率開始下降。這是因為當Fe2＋濃度較低時，隨著Fe2＋濃度升高，H202 產生的OH·會增加；但當Fe2+的濃度過高時，也會導致H2O2發生無效分解，釋放出02。