污水处理技术工艺

企业抱怨络合电镀废水处理难 到底难在哪里?

发布日期:2019-07-23 / 发布者:鸿淳环保科技 / 点击:

近年来,由于表面处理技术取得了新的进展,电镀和化学镀的应用最为广泛,大量络合剂的使用使电镀废水呈现出新的变化趋势,不仅废水排放量变化较大,而且络合剂种类不断增加,废水成分也越来越复杂。

复杂的重金属废水由于多种金属和难以处理,在环境保护领域一直是一个难题和热点问题。与游离状态下的重金属离子相比,复合状态下的重金属不再以单一重金属离子的形式存在,而是与柠檬酸、EDTA、酒石酸、氨等物质形成稳定的络合物,使用更多羟基链烷酸。

重金属离子和络合剂形成稳定的螯合物,不易形成氢氧化物或硫化物沉淀。因此,传统的化学沉淀法不能有效去除废水中的重金属离子,而且去除难度较大。为此,对现有的复杂重金属废水处理技术进行了比较和总结,以期为复杂电镀废水处理技术方案的优化和处理技术的进一步研究提供参考。

1 络合电镀废水的来源

复合电镀废水中含有大量的重金属离子,如果重金属离子未经处理直接排放到水体中,则复合电镀废水会对生态环境造成很大的破坏。化学镀工艺产生的重金属废水在大多数情况下都含有大量络合剂,使化学镀废水中的金属离子无法用常规化学沉淀法有效去除,因此复杂的化学镀废水是电镀废水处理的典型难点。

2电镀废水中重金属的危害

重金属污染已成为威胁人类发展的重大环境问题。电镀废水的危害主要表现在以下几个方面:

(1)废水中的重金属是持久性污染物。

重金属不易分解成水,但在微生物的作用下会发生转化,造成无机汞等二次污染,在微生物的作用下会形成毒性更大的甲基汞,增加危害。

(2)重金属具有生物富集特征。

重金属废水中的污染物是不可生物降解的,具有很强的毒性,能通过食物链在生物体内的积累而引起癌症。

(3)重金属具有“三重性”。

“血铅过量”事件在我国引起了广泛关注。血铅污染严重影响了人们的身体健康和下一代的生活。水俣病和疼痛性疾病也会危害人类健康。

由于电镀行业重金属污染物排放较高,与游离重金属离子相比,复杂重金属离子的去除难度较大,普通碱中和沉淀法难以达到国家电镀废水排放标准。

3复杂重金属废水的处理方法

现有处理复杂重金属废水的方法可分为三类:

首先,在络合剂断裂后,重金属离子析出。

二是强化螯合剂,使重金属离子形成沉淀,稳定系数更强,重金属离子从原来的络合物中置换,形成沉淀,去除重金属。具体方法包括硫化沉淀法,螯合沉淀法(重金属捕集法),云藻炉贼干炉氧化法,铁氧体法等。

第三,废水中重金属的化学形态不应改变为吸附分离。具体方法有吸附法、离子交换法等。

1 物理法

1.蒸发浓缩法

采用蒸发浓缩和热蒸发处理电镀重金属废水,工艺简单,无化学试剂,无二次污染,可重复使用的水或有价值的重金属,具有良好的环境效益和经济效益。然而,由于能耗高、操作成本高、杂质干扰资源回收等原因,应用受到限制。

通常,在电镀工业中使用蒸发浓缩来处理重金属废水通常与其他方法结合使用。

2.吸附法

吸附法是利用吸附材料将金属从溶液中转移到吸附剂中的一种方法,包括物理吸附和化学吸附。

吸附方法的最大区别在于吸附剂的选择。常用的吸附材料有活性炭、壳聚糖和沸石。

活性炭具有良好的吸附能力,具有很强的去除金属的能力,但处理成本高,活性炭的再生不容易。

壳聚糖分子中含有羟基、氨基等活性基团。它与重金属离子具有较强的结合能力,对重金属有良好的吸附效果。

目前,许多学者已经开始研究一些天然或合成材料作为吸附剂。由于吸附剂在实际应用中难以回收利用,吸附方法难以回收利用,所吸收的材料也需要二次处理,处理成本增加,大部分吸附剂都是昂贵的,从而限制了吸附方法的发展。随后的开发只能以一种新的、廉价且吸收良好的吸附剂开始。

3.离子交换法

离子交换法是利用离子交换材料上的可交换离子,与废水中相同的电离子发生交换反应,去除水中有害离子的一种处理方法。

常用的离子交换材料有腐植酸物质、离子交换树脂、黄药、离子交换纤维等。目前,离子交换树脂的应用最为广泛。

常用的离子交换树脂有阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、离子交换纤维、螯合树脂和腐植酸树脂。

离子交换树脂具有吸附和交换的双重功能,对重金属离子具有良好的效果,可以回收废水中的重金属离子,但不适合处理高浓度重金属废水。

由于树脂价格昂贵,易老化,再生困难,使用寿命短,处理成本增加,这也是该方法不能广泛应用的原因。

2 化学法

1.硫化物沉淀法

硫化物沉淀法是通过向复杂的重金属废水中加入S2-(例如硫化钠)以形成具有低溶解度的硫化物沉淀的重金属废水的处理方法(例如,CuS的溶解度产物,CUS为6.3或10或36,其远远小于一般复合物的溶解度)。

通常,硫化物沉淀的溶解度产物比氢氧化物沉淀的溶解度产物小几个数量级,并且金属硫化物即使在酸性溶液中也不易溶解。

硫化物沉淀法具有成本低,操作简单的优点,主要用于高浓度复杂重金属废水的预处理。

但也解决了以下问题:硫化物沉淀颗粒小,胶体易形成,难以分离;

沉淀物很容易在空气中氧化,在酸存在下容易分解,并且存在一系列环境问题;

硫化物沉淀器本身也会留在水中。当无机硫化物如硫化钠、硫化钠与盐酸、硫酸等酸性物质接触时,会产生大量的硫化氢气体,造成二次污染。

采用LeiMing等人的Na2S沉淀法处理含EDTA的模拟重金属废水。在含0.02mol/L的Na2S模拟废水中,0.02mol/LNa2S可以基本去除重金属Cd、Cu、Pb。

2.螯合沉淀法

螯合沉淀法(或重金属捕集法)是近年来迅速发展的重金属处理方法。

采用螯合剂或重金属捕收剂,在常温下与废水中的Cu2+、Ni2+、Pb2+、Zn2+、Cr3+等重金属离子螯合,形成水不溶性螯合盐,并加入少量有机或无机絮凝剂,形成絮凝剂沉淀,从而去除水中的杂质。水中重金属离子。

该市场可分为两个系列:DTCR(二硫代氨基甲酸盐)和TMT(三硫基三氮杂三钠盐)。本发明处理效率高,污泥量少,与重金属离子有牢固、稳定的结合,无二次污染。是一种有效的电镀重金属废水的净化工艺。

3.铁氧体法

铁氧体是一种具有一定晶体结构的复合氧化物。它具有高磁导率和电阻率,是重要的磁介质。它不溶于水,酸,碱和盐溶液。

铁素体法可分为沉淀中和法、氧化法、常温铁素体法和GT铁素体法。重金属电镀废水的铁素体处理主要是在含有重金属离子的电镀废水中加入铁盐或亚铁盐,在一定条件下形成铁素体。

在铁素体形成过程中,各重金属离子通过吸附、封装和夹带替代铁氧体晶格中Fe2或Fe3的位置,形成复合铁氧体沉淀和沉淀,使废水得到净化。形成过程如下:

aa01.jpg

重金属废水的铁素体处理具有处理设备简单,投资少(硫酸亚铁来源广泛),沉淀物循环利用等优点。但是,产生的污泥量很大,制造铁氧体的技术条件难以控制。

第四章。芬顿氧化法

Fenton试剂的催化氧化是在Fe2的催化下,H2O2分解生成高氧化还原电位(2.80V)的羟基自由基。羟基自由基可以氧化和破坏重金属配合物的络合作用,而重金属在断裂后可转化为游离重金属离子。此时,可通过碱沉淀去除重金属。

芬顿反应过程是铁离子与H2O2之间的反应,产生高活性羟基自由基,氧化和分解有机污染物。反应过程如下

式中,R为金属原子。

芬顿氧化反应条件相对温和、快速,但存在过氧化氢消耗量高、适用范围小(一般pH值在3.5以下)等缺点。

5.光催化氧化法

光催化氧化法是一种利用光催化物种活化、氧化或还原水中重金属离子的环保水处理技术,达到净化废水的效果。

光催化过程反应迅速,污染小;常用的光催化剂包括TiO2,SnO2,Fe2O3,ZnO,SrTiIO3等。其中,TiO2是研究最广泛的,具有良好的催化热力学和动力学。

TiO 2光催化去除重金属离子的机理如下:

aa02.jpg

(一)利用光生电子直接还原金属离子;

(2)对低价态的间接还原,如Cr6还原到Cr3;

(3)氧化的低价金属离子处于高价态的离子状态。近年来,已经获得了重金属废水的光催化处理。

光催化法具有能耗低、无毒、选择性好、常温常压、高效等优点,越来越受到人们的重视。

3生化法

生化法处理重金属废水主要是通过生物代谢及其衍生物、酶催化转化、络合、絮凝等重金属在废水中的静电吸附,使重金属离子沉淀到污泥中。所需的微生物主要是人工培养的复合细菌。

该生化方法适应性强,设备简单,投资少,但功能繁殖缓慢,去除效果不理想,需要严格控制微生物培养条件。

4 看法

化学法、物理法和生化法各有优点,但也有缺点,在实际应用中也存在一些缺点。

化学沉淀法设备简单,操作方便,但成本高,产泥量大。

吸附方法应考虑吸附剂的再生和更新;

离子交换法还应考虑离子交换树脂的频繁再生。

因此,单一方法处理复杂重金属废水并不是最好的选择,多种方法的结合对复杂重金属废水的处理具有较大的发展前景。

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