① 工業重金屬離子廢水處理技術
下面是中達咨詢給大家帶來關於工業重金屬離子廢水處理技術,以供參考。
工業重金屬離子廢水處理技術
含重金屬廢水處理新技術主要包括兩方面,一方面是對傳統技術的改進,另一方面是處理重金屬廢水的新方法。
1.1化學沉澱法
化學沉澱法有中和沉澱法、硫化物沉澱法、鋇鹽沉澱法和鐵氧體法,其中較為新型的技術是鐵氧體法。鐵氧體法是日本電氣公司(NEC)研究出的一種從廢水中去除重金屬離子的新方法。做法是:在含重金屬離子的廢水中加入鐵鹽,利用共沉法從廢水中製取鐵氧體粉末。鐵氧體法可一次去除廢水中多種重金屬離子,鐵氧體沉澱不再溶解。鐵氧體法處理重金屬廢水效果好,投資省,設備簡單,沉渣量少,且化學性質比較穩定鍵迅。在自然條件下,一般不易造成二次污染。鐵氧體法捕集金屬離子的機理是通過晶格取代的方式而非一般磨亮旅的化學反應,因此有可能突破溶度積常數的限制而同時對多種重金屬離子產生作用,特別適用於處理工業生產中所產生的含多種重金屬離子的廢水。
1.2吸附法
吸附法是利用多孔性固態物質吸附水中污染物的一種方法。海泡石是一種天然纖維狀含鎂水合硅酸鹽粘土,對廢水中重金屬的吸附有很好的效果,理想分子式為[Si12Mg8(OH)4](H2O)48H2O.海泡石對水中的Ni2+,Co2+,Pb2+,Cu2+和Cd2+有較好的吸附效果,尤其對高濃度重金屬有較好的吸附性能。有機硅吸附劑對重金屬也有較好的吸附效果。有機硅吸附劑是一類由碳官能有機硅單體制備的聚合物或經這些單體處理過的無機材料或合成材料。化工及金屬冶煉企業所排出的廢水中常含有有色金屬及有毒金屬元素,採用含NHC(S)CH3和NHC(S)NH官能團的有機硅可有效地吸附這些元素,它們具有很高的吸附容量及分配系數。此類有機硅吸附劑對Hg,Cu,As,Sb的吸附容量最大,對Cu,Hg,Te,Th,Bi的分配系數大。利用這些吸附劑可以同時分離多種金屬,並且可以在很寬的pH范圍內吸附重金屬,一般不需要特定的pH值,但凈化污水的最佳pH值為5~9.未改解的水解木質素本身可以作為吸附劑,主要用於吸附去除各種重金屬離子。Karsheva等人研究發現,水溶性木質素是一種有效的吸附劑,可用於去除水中的鉛離子。Lalvani發現一種可以吸附溶液中的Cr3+和Cr6+的木質素,該木質素可以去除63%的Cr6+、100%的Cr3+.
1.3離子交換法
由於重金屬廢水中的重金屬大多以離子狀態存在,所以用離子交換法處理能有效地除去和回收廢水中的重金屬。採用微波輻射促進化學反應技術,引用氧化還原引發體系,可在纖維素上接枝丙烯酸/丙烯醯胺來合成具有特定功能的吸附樹脂。研究表明:在最佳的合成工藝條件下,樹脂對Cu2+的吸附率為99.2%,吸附容量為49.6mg/g,用8%NH3H2O作為淋洗液對樹脂洗脫再生,洗脫率在85%以上。大昂吸附樹脂重復使用7次時,對重金屬離子的吸附率仍可保持在90%以上,具有良好的再生使用壽命。超級吸水樹脂SAPC也可以脫除廢水中的重金屬離子,SAPC對Cr3+,Co2+離子的富集能力強,對Hg2+,Pb2+,Ni2+富集能力次之。
1.4改性濾料法
同濟大學高乃雲教授分別用氧化鋁塗層砂和氧化鐵塗層砂去處水中的金屬鋅,發現pH>9時,塗瞎凳層砂除鋅率達100%.印度工業學院Jiban K.Satpathy用平均尺寸為0.71mm的過濾石英砂塗以硝酸鐵,將塗層濾料(15cm高度)置於直徑1.1cm的玻璃柱中,實現了分別在不同的pH值條件下從鍍鎘、鍍鉻廢水中有效去除鎘、鉻。Edwards等人用鐵氧化物覆蓋的砂粒柱進行了Pb2+,Cd2+,Ni3+和Cr3+吸附實驗,結果表明:水中溶解態的重金屬離子Pb2+,Cd2+,Ni3+,Cr3+在pH為8.5時幾乎可以全部除去。高乃雲等在用氧化鐵塗層改性濾料除砷,實驗中發現除砷效果顯著,去除率可以達到95%以上,且遵循pH值、高去除率的規律[8].
1.5萃取法
萃取法屬於物化處理法,是水處理技術中的一個重要方法,大多數重金屬廢水可以用萃取法處理。傳統重金屬的溶劑萃取,前處理費時費力,還必須使用大量有機溶劑,如果後期處理不當,會對環境造成二次污染。而超臨界CO2流體(CO2SFE),選擇性好,流程簡便,萃取速度快,能耗低,後處理簡單,具有溶劑萃取所沒有的優勢。超臨界流體是指處於臨界溫度和臨界壓力以上的流體。SFE化學性質穩定,萃取條件溫和,萃取後可回收,無溶劑殘留,被稱為「綠色溶劑」,是目前應用最為廣泛的超臨界流體萃取劑。盡管利用CO2SFE萃取技術大規模治理環境重金屬污染的經濟性尚無定論,但隨著工業級CO2SFE流體萃取技術的日益完善,其節能、節時、省力的優勢會逐漸顯現出來。
1.6新工藝法
1.6.1無害化誘導結晶新工藝
無害化誘導結晶新工藝利用誘導結晶原理,以碳酸鈉為沉澱劑,使重金屬離子形成難溶鹽在流態化的硅砂表面結晶沉積從而達到去除重金屬的目的。這種工藝操作方便,處理量大,佔地面積小,而且在硅砂表面產生的金屬沉積物,結構密實,含水率低。對反應飽和後的硅砂可採取加酸溶解回收重金屬或採用水泥固化硅砂的措施,從而達到對重金屬廢水的最終無害化處理。重金屬廢水經流態化結晶沉積法及過濾處理後,重金屬離子去除率可達99%,無需沉澱池,反應速度快,且無污泥產生。
1.6.2微電解生物法組合工藝
採用微電解生物法組合工藝處理含鉻廢水時,在實驗過程中,電鍍廢水中的重金屬離子通過微電解法預處理可去除90%以上,剩餘部分被後續工藝的微生物功能菌去除。實驗結果表明:對Cr6+含量為50mg/L,Cu2+含量為15mg/L,Ni2+含量為10mg/L的廢水,經處理後,重金屬離子的凈化率達99.9%,且無二次污染。微電解法利用機械加工過程中的廢鐵屑處理電鍍廢水,不僅處理效果較好,而且成本低廉,操作簡便。生物法凈化含鉻電鍍廢水的優點是污泥量少,凈化效果好。實際工程運用中,對電鍍廢水選用廉價的鐵碳法進行預處理,再用SR功能菌進行深度處理,也不失為一種降低處理費用提高處理效率的好方法。利用微電解生物法組合工藝處理含鉻電鍍廢水,完全能夠達到國家規定的排放標准。
1.6.3鐵屑固定床工藝
鐵屑固定床處理重金屬廢水工藝是指:電鍍生產工藝過程中產生的含Cr6+廢水,經過鐵屑固定床的綜合作用,出水在進入沉澱池沉澱後,上清液可作為處理水排放或回用。其基本原理是鐵屑對絮體的電附集和對反應的催化作用,以及電池反應產物的混凝、新生絮體的吸附和床層的過濾等作用的綜合效應的結果,其中主要作用是氧化還原和電附集。該工藝具有省水、節電、運行費用低、無二次污染等特點,可以解決重金屬廢水治理難題,對於其他重金屬的處理,只需調整工藝參數即可。
1.7生化處理法
生化處理法是藉助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除廢水中重金屬的方法,包括生物吸附、生物絮凝、微生物代謝等方法。
1.7.1生物吸附法
生物吸附法是指生物體藉助化學作用吸附金屬離子的方法。藻類和微生物菌體對重金屬有很好的吸附作用,並且具有成本低、選擇性好、吸附量大、濃度適用范圍廣等優點,是一種比較經濟的吸附劑。用生物吸附法從廢水中去除重金屬的研究,美國等國家已初見成效.有研究者預處理假單胞菌的菌膠團後,將其固定在細粒磁鐵礦上來吸附工業廢水中Cu2+,發現當濃度高至100mg/L時,除去率可達96%,用酸解吸,可以回收95%銅,預處理可以增加吸附容量。但生物吸附法也存在一些不足,例如吸附容量易受環境因素的影響,微生物對重金屬的吸附具有選擇性,而重金屬廢水常含有多種有害重金屬,影響微生物的作用,應用上受限制等,所以還需再進行進一步研究。
1.7.2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。生物絮凝法的開發雖然不到20年,卻已經發現有17種以上的微生物具有較好的絮凝功能,如黴菌、細菌、放線菌和酵母菌等,並且大多數微生物可以用來處理重金屬。生物絮凝法具有安全無毒、絮凝效率高、絮凝物易於分離等優點,具有廣闊的發展前景。邵穎和葉玉漢研究了聚合鋁與天然陽離子有機高分子殼聚糖復合後的絮凝特徵及復合絮凝劑對重金屬廢水的處理應用。結果表明,聚合鋁與殼聚糖復合能相互促進其絮凝效能,對重金屬廢水的去除率可達97%以上。
2、結語
由於重金屬廢水處理比較復雜,且水體中含有多種重金屬離子,所以在處理過程中應該考慮採用多種方法和工藝的綜合運用,以達到最好的處理效果。在選擇方法上也應該遵循經濟、方便、不產生二次污染的原則。
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② 重金屬廢水的主要治理方法有哪些,它的各自特點是什麼
重金屬廢水的常用處理技術方法及特點:
一、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。
1、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。
2、 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,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。
二、氧化還原處理
1、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,在中國有著廣泛的應用,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。
2、 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。中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。
3、電解法
電解法處理含Cr廢水在中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%。
三、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。
四、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。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。
五、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。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。
六、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。
③ 如何計算排污費
1、該企業年徵收排污費數額6735.5元 ,計算方法如下:
COD:450毫克/升×10000t=4500000克氨氮:50毫克/升×10000t=500000克
COD:4500000克÷1000克/污染當量值=4500氨氮:500000克÷800克/污染當量值:625
2、由於COD超標,氨氮未超標,二種污染物要分別計算。COD:4500×0.7元× 2=6 300元氨氮:625×0.7元=437.5元
該企每月應繳納的排污費應為6735.5元。
排污費是指分非超標排污費和超標排污染費兩種。污染者支付原則的具體化。20世紀初以來,隨著世界經濟的發展,人類排放污染物的種類、數量及濃度都大規模增加,大大超過環境的隹凈能力,致使空氣、水、土地等人類賴以生存的環境要素受到嚴重的污染和破壞。
世界許多城市和工業區的新鮮空氣、潔凈的水已成為短缺資源,而凈化被污染的水和空氣,或從遠道或地層深處取水,則需要付出一定的代價。經濟學家認為,這筆費用應由污染者支付,因為污染者損害環境質量,同消耗原材料一樣,需要支付一定的費用,不應將這筆費用轉嫁給社會。
這是其理論基礎。具體則指根據一國排污收費法律法規的規定,污染者按其排放污染物的種類、數量和濃度應向國家繳納的一定的金錢。最早由德國於1904年在污染嚴重的魯爾工業區實行。
(3)含重金屬廢水治理如何收費擴展閱讀:
2014年9月5日,國家發展改革委、財政部和環境保護部近日聯合印發《關於調整排污費徵收標准等有關問題的通知》,要求各省(區、市)結合實際,調整污水、廢氣主要污染物排污費徵收標准,提高收繳率,實行差別化排污收費政策,利用經濟手段、價格杠桿作用,建立有效的約束和激勵機制,促使企業主動治污減排,保護生態環境。
通知規定,2015年6月底前,各省(區、市)要將廢氣中的二氧化硫和氮氧化物排污費徵收標准調整至不低於每污染當量1.2元,污水中的化學需氧量、氨氮及鉛、汞、鉻、鎘和類金屬砷五項主要重金屬排污費徵收標准不低於每污染當量1.4元。
國家鼓勵污染重點防治區域及經濟發達地區,制定高於上述標準的徵收標准。各地要建立差別排污收費機制,對超排放限值或超總量指標排放污染物的,以及列入淘汰類目錄的企業,實行較高的徵收標准;對治污效果較好的企業實行較低的徵收標准。
通知強調,各地要按照規定的時間和進度,逐步擴大以自動監控數據核定排污費的應用范圍,提高收繳率,做到排污費應收盡收。要大力推廣政府從第三方購買服務,由第三方負責安裝、運營和維護污染源自動監控設施,確保監控數據真實准確。
通知要求,各級價格、財政和環保部門要按照各自職責,加強環境執法和排污費徵收情況檢查,嚴厲打擊偷排偷放、非法排放有毒有害污染物、不正常使用污染防治設施等違法行為。
堅決查處未按規定繳納排污費或者逾期不繳納的行為,並依據有關規定進行處罰。同時,要做好信息公開工作,提高政策執行透明度,主動接受社會監督。
④ 排放污水重金屬超標如何處罰
含重金屬廢水處理:為使污水中所含的重金屬達到排水某一水體或再次使用的水質要求,對其進行凈化的過程。那麼排放污水重金屬超標如何處罰呢下面和裕祥安全網給大家解答下吧。
行為人在不具有處置危險廢物資質的情況下,違規排放重金屬含量嚴重超標的廢水。因行為人具有刑事責任能力,在明知自己的行為會導致環境受到嚴重污染而仍實施該行為時,其主觀具有犯罪的過失,應對其行為造成的後果承擔刑事責任。此外,行為人實施侵犯國家防治環境污染管理制度的違規排放廢水行為,廢水中重金屬含量超過國家規定的污染物排放標准三倍以上,構成嚴重污染環境。據此,行為人的上述行為構成污染環境罪,應依法追究其刑事責任。
下面給大家介紹下哪些方法對凈化污水有作用
一、混凝沉澱法
混凝沉澱法是利用混凝劑對工業廢水進行凈化處理的一種方法,在廢水處理中所添加的混凝劑主要是由一些特殊的化學物質構成,可使污水中的有害物質經過一系列的作用而達到凈化。通過這種方法,可用於處理飲用水、工業用水、礦井廢水、油田含油廢水、生活用水、印染廢水等的水質處理。
二、生物降解法
在目前工業廢水排放中,印染和造紙廢水的排放是造成環境污染的兩大主因。由於很多印染的燃料都是一些芳香類化合物構成,結構較復雜,難以通過化學的方法進行降解。稍有不慎,還有可能導致水質中毒,所以對於這一類污水的排放,用生物降解的方法是比較好的。
為了用水安全,我們應撐握些水污染安全小知識,同時還可以用廚房凈水器將使用水過濾,這樣更有利於健康用水。
⑤ 【急】治理重金屬廢水成本是多少
各種廢水的處理成本價格差別很大,一般單純的金屬離子中和沉澱,成本很低,只要氫氧化鈉即可。若有絡合物,則要金屬離子搜捕劑,價格較高。如果是氰化物,則先要除掉氰化物,價格就跟高了。