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Abstract: in recent years in the general attention, heavy metal waste water treatment. With the development of technology, heavy metal waste water treatment process technology has made great progress, from the traditional precipitation, chemical method, adsorption to modern microbial processing technology, reverse osmosis technology, etc. The traditional management of heavy metals in the method of the waste water, the heavy metal waste from just moved to other have to medium, not radically put an end to the pollution problem of the heavy metal. This paper discusses the principle of heavy metal process, advantages and disadvantages and its application direction studied and discussed.
Keyword: sewage treatment system; Heavy metal; Wastewater treatment processes; Design research
中图分类号:[R123.3] 文献标识码:A文章编号:
引言
重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一。20世纪60年代震惊世界的日本公害病──水俣病和痛痛病,就是分别由含汞废水和含镉废水污染环境造成的。因此,各国对重金属废水的治理都十分重视。
1.水污染现状
水是一种宝贵的自然资源,随着工农业的迅速发展和人们生活水平的不断提高,对水资源的要求,无论是从质而言,还是从量而言,都有了更高的标准。水并非是取之不尽,用之不竭的天然资源,它是有限资源,对于缺水地区来说,水就更加宝贵了,防止水污染,保护水环境,目前已引起广泛共识。
水污染是指水体因外界某种物质的介入,导致原有质量特性发生改变,从而影响了原有的功能和利用价值,甚至危害人体健康,破坏生态环境。人类社会为了满足生活及生产的需求,要从各种自然水体中取用大量的水,这些水被利用后,即产生生活污水和工业废水,并最终又排入天然水体,这样就构成了一个用水的循环。
2.处理特点和基本原则
废水中的重金属是各种常用方法不能分解破坏的,而只能转移它们的存在位置和转变它们的物理和化学形态。例如,经化学沉淀处理后,废水中的重金属从溶解的离子状态转变成难溶性化合物而沉淀下来,从水中转移到污泥中;经离子交换处理后,废水中的金属离子转移到离子交换树脂上;经再生后又从离子交换树脂上转移到再生废液中。总之,重金属废水经处理后形成两种产物,一是基本上脱除了重金属的处理水,一是重金属的浓缩产物。重金属浓度低于排放标准的处理水可以排放;如果符合生产工艺用水要求,最好回用。浓缩产物中的重金属大都有使用价值,应尽量回收利用;没有回收价值的,要加以无害化处理。
重金属废水的治理,必须采用综合措施。首先,最根本的是改革生产工艺,不用或少用毒性大的重金属;其次是在使用重金属的生产过程中采用合理的工艺流程和完善的生产设备,实行科学的生产管理和运行操作,减少重金属的耗用量和随废水的流失量;在此基础上对数量少、浓度低的废水进行有效的处理。重金属废水应当在产生地点就地处理,不同其他废水混合,以免使处理复杂化。更不应当不经处理直接排入城市下水道,同城市污水混合进入污水处理厂。如果用含有重金属的污泥和废水作为肥料和灌溉农田,会使土壤受污染,造成重金属在农作物中积蓄。在农作物中富集系数最高的重金属是镉、镍和锌,而在水生生物中富集系数最高的重金属是汞、锌等。
3.处理方法可分为两类:
3.1使废水中呈溶解状态的重金属转变成不溶的重金属化合物或元素,经沉淀和上浮从废水中去除,可应用中和沉淀法、硫化物沉淀法、上浮分离法、离子浮选法、电解沉淀或电解上浮法、隔膜电解法等;
3.2将废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离,可应用反渗透法、电渗析法、蒸发法、离子交换法等。第一类方法特别是中和沉淀法、硫化物沉淀法和电解沉淀法应用最广。从重金属废水回用的角度看,第二类方法比第一类优越,因为用第二类方法处理,重金属是以原状浓缩,不添加任何化学药剂,可直接回用于生产过程。而用第一类方法,重金属要借助于多次使用的化学药剂,经过多次的化学形态的转化才能回收利用。一些重金属废水如电镀漂洗水用第二类方法回收,也容易实现闭路循环。但是第二类方法受到经济和技术上的一些限制,目前还不适于处理大流量的工业废水如矿冶废水。这类废水仍以化学沉淀为主要处理方法(见废水化学处理法),并沿着有利于回收重金属的方向改进。
4重金属废水处理发展趋势及展望
4.1生物法将成为主导方法 虽然化学法、物理化学法、生物法都可以治理和回收废水中的重金属,但由于生物法处理重金属废水成本低、效益高、易管理、无二次污染、有利于生态环境的改善。另外,通过基因工程、分子生物学等技术应用,可使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。因此生物法具有更加广阔的发展前景。
4.2几种技术集成起来处理重金属废水 重金属废水是一种资源,许多重金属都比较昂贵。如果将废水中的重金属作为一种资源来回收,不但解决了重金属的污染,而且还具有一定的经济效益。电化学法就可以满足这些要求处理重金属废水,但由于废水中重金属的浓度一般较低,用传统的电化学法来处理,电流效率较低,电能消耗较高。因此,为满足日益严格的环保要求,实现废水回用和重金属回收,可将几种技术集成起来处理重金属废水,同时发挥各种技术的长处。Tung Chung-Ching等[19] 集成采用胶束增强超滤法去除水溶液中的铜离子取得了显著效果。张永锋[20]采用络合-超滤-电解集成技术处理重金属废水,超滤的浓缩液可通过电解回收重金属,从而实现废水回用和重金属回收的双重目的,为重金属废水的根治找到了新的出路。
5.重金属浓缩产物的无害化处理
重金属废水经处理形成的浓缩产物,如因技术、经济等原因不能回收利用,或者经回收处理后仍有较高浓度的金属物未达到排放标准时,不能任意弃置,而应进行无害化处理。常用方法是不溶化和固化处理,就是将污泥等容易溶出重金属的废物同一些重金属的不溶化剂、固定剂等混合,使其中的重金属转变成难溶解的化合物,并且加入如水泥、沥青等胶结剂,将废物制成形状有规则、有一定强度、重金属浸出率很低的固体;还可用烧结法将重金属污泥制成不溶性固体。
6结束语
我们应该充分利用自然界中的微生物与植物的协同净化作用,并辅之以物理或化学方法,寻找净化重金属的有效途径。对重金属的污染源头进行严格的控制和监督,利用物理和化学的办法处理好源头的含较高浓度的重金属废水,不让高含量的重金属废水进入城市排水管网。这样可以减少治理成本,又减轻了二级污水厂的处理难度,取得较好的经济效益和环境效益。在已建成的环境治理项目中,可以考虑进行对重金属处理的改进和改造以达到对相应重金属的处理,而在有必要进行重金属处理的未建成环境治理项目,应该在立项时即考虑对重金属的去除,以达到更好的治理污染,修复环境的目的。
参考文献
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[关键词] 重金属 工业污染 离子交换 电解 吸附
中图分类号:X75; TQ170.9 文献标识码:A
一、引言
随着社会的不断发展,人们比以往任何时候都更加崇尚工业与自然环境的和谐发展,这种理念已不断渗透到各学科之中,在治理污染技术的开发上也应该寻求这种绿色产业。充分发挥自然界的天然自净化功能,是在污染治理与环境修复领域开发绿色环保技术的体现,更是完整地利用天然自净化功能的反应。本文阐述了重金属的危害、来源及其存在形式,并重点论述了处理重金属污染物的方法。
二、废水中重金属污染物的来源
1.铅的来源。铅常被用作原料应用于蓄电池、电镀、颜料、橡胶、农药、燃料等制造业。铅板制作工艺中排放的酸性废水(pH
2.镉的来源。镉是一种灰白色的金属,自然界中主要以二价形式存在。镉电镀可以为钢、铁等提供一种抗腐蚀性的保护层,具有吸附性好且镀层均匀光洁等特点,因此工业上90%的福用于电镀、颜料、塑料稳定剂、合金及电池等行业,含镉废水的来源还包括金属矿山的采选、冶炼、电解、农药、医药、电镀、纺织印染等行业的生产过程中。
3.镍的来源。废水中镍的来源废水中的镍主要以二价离子存在,比如硫酸镍、硝酸镍以及与许多无机和有机络合物生成的镍盐。含镍废水的工业来源很多,其中主要是电镀业,此外,采矿、冶金、石油化工、纺织等工业,以及钢铁厂、印刷等行业排放的废水中也含有镍。
4.银的来源。常见银盐中唯一可溶的是硝酸银,也是废水中含银的主要成分。硝酸银广泛应用于无线电、化工、机器制造、陶瓷、照相、电镀以及油墨制造等行业,含银废水的主要来源是电镀业和照相业。
三、重金属污染物在环境中的存在形式
重金属污染物在大气、水、沉积物、土壤、植物等体系中均有分布,在不同体系中的存在形式不同。重金属在土壤中的存在形式、土壤重金属污染主要是由于使用污泥和污水灌溉造成的,污水中工业废水占60%~80%,且成分复杂,都不同程度含有生物难以降解的重金属。
1.重金属在水中的存在形式。近年来,中科院等对长江水环境中重金属的背景值进行了较深入的考察,结果表明河水中大部分元素主要以悬浮颗粒态存在,而溶解部分的重金属浓度较低,并且总量越是偏高的元素,以悬浮颗粒态存在的比例也越高。这一特征与区域条件有密切联系,当地理风化强烈时,悬浮质含量直接影响水环境中元素浓度分布。同时,化学风化微弱使元素难以释放,河水碱性偏低更使溶解态重金属浓度偏低。
2.重金属在沉积物中的存在形式。通过各种途径进入水环境的重金属,绝大部分随物理、化学、生物及物理化学作用的进行,迅速转移到沉积物中或通过悬浮物转移到沉积物中。沉积物中重金属赋存状态及特征为:Pb主要趋向于同Fe/Mn水合氧化物、碳酸盐相结合,Cu主要形成残渣相和有机质相,而Zn易同Fe/Mn水合氧化物、碳酸盐相结合;Pb、Zn以非残渣相为主要成分,Cu以残渣相为主要成分。
四、常用的重金属废水处理方法
重金属废水处理的方法有很多,可分为两大类:一类是使溶解性的重金属转变为不溶或者难溶的金属化合物,从而将其从水中除去。另一类是在不改变重金属化学形态的情况下进行浓缩分离,例如反渗透法、电渗析法、离子交换法、蒸发浓缩法等。
1.氢氧化物沉淀法。该方法是通过向重金属废水投加碱性沉淀剂(如石灰乳、碳酸钠液碱等),使金属离子与轻基反应,生成难溶的金属氢氧化物沉淀,从而予以分离的方法。
2.硫化物沉淀法。该方法是通过向废水中投加硫化剂,使金属离子与硫化物反应,生成难溶的金属硫化物沉淀从而得以分离的方法。硫化剂可采用硫化钠、硫化氢或硫化亚铁等。此法的优点是生成的金属硫化物的溶解度比金属氢氧化物的溶解度小,处理效果比氢氧化物沉淀更好,而且残渣量少,含水率低,便于回收有用金属。缺点是硫化物价格高。
3.还原法。该方法是通过向废水中投加还原剂,使金属离子还原为金属或低价金属离子,再投加石灰使其成为金属氢氧化物沉淀从而得以分离的方法。还原法可用于铜、汞等金属离子的回收,常用于含铅废水的处理。
4.离子交换法。离子交换法是利用离于交换剂的交换基团,与废水中的金属离子进行交换反应,将金属离子置换到交换剂上予以除去的方法。用离子交换法处理重金属废水,如Cu2+、Zn2+、Cd2+等,可以采用阳离子交换树脂;而以阴离子形式存在的金属离子络合物或酸根 (HgCl2-、Cr2O72等),则需用阴离子交换树脂予以除去。
5.铁氧体法。铁氧体是由铁离子、氧离子以及其它金属离子所组成的氧化物,是一种具有铁磁性的半导体。采用铁氧体法处理重金属废水是根据铁氧体的制造原理,利用铁氧体反应,把废水中的二价或三价金属离子,充填到铁氧体尖晶石的晶格中去,从而得到沉淀分离的方法。
6.电解法。电解法是利用电极与重金属离子发生电化学作用而消除其毒性的方法。按照阳极类型不同,将电解法分为电解沉淀法和回收重金属电解法两类。电解法设备简单、占地小、操作管理方便、而且可以回收有价金属。但电耗大、出水水质差、废水处理量小。
7.膜分离方法。该方法是利用一种特殊的半透膜,在外界压力的作用下,在不改变溶液中化学形态的基础上,将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法。膜分离法包括反渗透法、电渗析法、扩散渗折法、液膜法和超滤法等。
8.吸附法。该方法是利用吸附剂将废水中的重金属离子除去的方法。吸附法由于占地面积小、工艺简单、操作方便、无二次污染,特别适用于处理含低浓度金属离子的废水。
五、结语
重金属的污染问题已成为今世界各国共同关注的问题,国内外对重金属的处理方面的研究正在全面进行中。我国也在这方面取得了瞩目的成绩。
参考文献:
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关键词:电镀 重金属废水 治理技术
概述
电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。
电镀废水的成分非常复杂,除含氰(CN-)废水和酸碱废水外,重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类,一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视,研制出多种治理技术,通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高,目前,电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段,资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。
1电镀重金属废水治理技术的现状
1 .1化学沉淀
化学沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法,包括中和沉法和硫化物沉淀法等。
1.1.1中和沉淀法
在含重金属的废水中加入碱进行中和反应,使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单,是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]:(1)中和沉淀后,废水中若pH值高,需要中和处理后才可排放;(2)废水中常常有多种重金属共存,当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时,pH值偏高,可能有再溶解倾向,因此要严格控制pH值,实行分段沉淀;(3)废水中有些阴离子如:卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物,因此要在中和之前需经过预处理;(4)有些颗粒小,不易沉淀,则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。
1.1.2硫化物沉淀法
加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。与中和沉淀法相比,硫化物沉淀法的优点是:重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低,而且反应的pH值在7—9之间,处理后的废水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺点是[2]:硫化物沉淀物颗粒小,易形成胶体;硫化物沉淀剂本身在水中残留,遇酸生成硫化氢气体,产生二次污染。为了防止二次污染问题,英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法,即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解,这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来,同时防止有害气体硫化氢生成和硫化物离子残留问题。
1.2氧化还原处理
1.2.1 化学还原法
电镀废水中的Cr主要以Cr6+离子形态存在,因此向废水中投加还原剂将Cr6+还原成微毒的Cr3+后,投加石灰或NaOH产生Cr(OH)3沉淀分离去除。化学还原法治理电镀废水是最早应用的治理技术之一,在我国有着广泛的应用,其治理原理简单、操作易于掌握、能承受大水量和高浓度废水冲击。根据投加还原剂的不同,可分为FeSO4法、NaHSO3法、铁屑法、SO2法等。
应用化学还原法处理含Cr废水,碱化时一般用石灰,但废渣多;用NaOH或Na2CO3,则污泥少,但药剂费用高,处理成本大,这是化学还原法的缺点。
1.2.2 铁氧体法
铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。在含Cr废水中加入过量的FeSO4,使Cr6+还原成Cr3+, Fe2+氧化成Fe3+,调节pH值至8左右,使Fe离子和Cr离子产生氢氧化物沉淀。通入空气搅拌并加入氢氧化物不断反应,形成铬铁氧体。其典型工艺有间歇式和连续式。铁氧体法形成的污泥化学稳定性高,易于固液分离和脱水。铁氧体法除能处理含Cr废水外,特别适用于含重金属离子的电镀混合废水。我国应用铁氧体法已经有几十年历史,处理后的废水能达到排放标准,在国内电镀工业中应用较多。
铁氧体法具有设备简单、投资少、操作简便、不产生二次污染等优点。但在形成铁氧体过程中需要加热(约70oC),能耗较高,处理后盐度高,而且有不能处理含Hg和络合物废水的缺点。
1.2.3 电解法
电解法处理含Cr废水在我国已经有二十多年的历史,具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。大约有30多种废水溶液中的金属离子可进行电沉积。电解法是一种比较成熟的处理技术,能减少污泥的生成量,且能回收Cu、Ag、Cd等金属,已应用于废水的治理。不过电解法成本比较高,一般经浓缩后再电解经济效益较好。
近年来,电解法迅速发展,并对铁屑内电解进行了深入研究,利用铁屑内电解原理研制的动态废水处理装置对重金属离子有很好的去除效果。
另外,高压脉冲电凝系统(High Voltage Electrocagulation System)为当今世界新一代电化学水处理设备,对表面处理、涂装废水以及电镀混合废水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染物有显著的治理效果。高压脉冲电凝法比传统电解法电流效率提高20%—30%;电解时间缩短30%—40%;节省电能达到30%—40%;污泥产生量少;对重金属去除率可达96%一99%[3]。
1.3 溶剂萃取分离
溶剂萃取法[4]是分离和净化物质常用的方法。由于液一液接触,可连续操作,分离效果较好。使用这种方法时,要选择有较高选择性的萃取剂,废水中重金属一般以阳离子或阴离子形式存在,例如在酸性条件下,与萃取剂发生络合反应,从水相被萃取到有机相,然后在碱性条件下被反萃取到水相,使溶剂再生以循环利用。这就要求在萃取操作时注意选择水相酸度。尽管萃取法有较大优越性,然而溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大,使这种方法存在一定局限性,应用受到很大的限制。
1.4 吸附法
吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种有效方法。利用吸附法处理电镀重金属废水的吸附剂有活性炭、腐植酸、海泡石、聚糖树脂等。活性炭装备简单,在废水治理中应用广泛,但活性炭再生效率低,处理水质很难达到回用要求,一般用于电镀废水的预处理。腐植酸类物质是比较廉价的吸附剂,把腐植酸做成腐植酸树脂用以处理含Cr、含Ni废水已有成功经验。有相关研究表明,壳聚糖及其衍生物是重金属离子的良好吸附剂,壳聚糖树脂交联后,可重复使用10次,吸附容量没有明显降低[5]。利用改性的海泡石治理重金属废水对Pb2+、Hg2+、Cd2+有很好的吸附能力,处理后废水中重金属含量显著低于污水综合排放标准。另有文献报道蒙脱石也是一种性能良好的粘土矿物吸附剂,铝锆柱撑蒙脱石在酸性条件下对Cr 6+的去除率达到99%,出水中Cr 6+含量低于国家排放标准,具有实际应用前暑[6]。
1.5 膜分离技术
膜分离法是利用高分子所具有的选择性来进行物质分离的技术,包括电渗析、反渗透、膜萃取、超过滤等。用电渗析法处理电镀工业废水,处理后废水组成不变,有利于回槽使用。含Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cr6+等金属离子废水都适宜用电渗析处理,已有成套设备。反渗透法已大规模用于镀Zn、Ni、Cr漂洗水和混合重金属废水处理。采用反渗透法处理电镀废水,已处理水可以回用,实现闭路循环。液膜法治理电镀废水的研究报道很多,有些领域液膜法已由基础理论研究进入到初步工业应用阶段,如我国和奥地利均用乳状液膜技术处理含Zn废水,此外也应用于镀Au废液处理中[7]。膜萃取技术是一种高效、无二次污染的分离技术,该项技术在金属萃取方面有很大进展。
1.6 离子交换处理法
离子交换处理法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法,应用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等等,离子交换树脂有凝胶型和大孔型。前者有选择性,后者制造复杂、成本高、再生剂耗量大,因而在应用上受到很大限制。离子交换是靠交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力,多数情况下离子是先被吸附,再被交换,离子交换剂具有吸附、交换双重作用。这种材料的应用越来越多,如膨润土[11],它是以蒙脱石为主要成分的粘土,具有吸水膨胀性好、比表面积大、较强的吸附能力和离子交换能力,若经改良后其吸附及离子交换的能力更强。但是却较难再生,天然沸石在对重金属废水的处理方面比膨润土具有更大的优点:沸石[9]是含网架结构的铝硅酸盐矿物,其内部多孔,比表面积大,具有独特的吸附和离子交换能力。研究表明[10],沸石从废水中去除重金属离子的机理,多数情况下是吸附和离子交换双重作用,随流速增加,离子交换将取代吸附作用占主要地位。若用NaCl对天然沸石进行预处理可提高吸附和离子交换能力。通过吸附和离子交换再生过程,废水中重金属离子浓度可浓缩提高30倍。沸石去除铜,在NaCl再生过程中,去除率达97%以上,可多次吸附交换,再生循环,而且对铜的去除率并不降低。
1.7 生物处理技术
由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点,经过多年的探索和研究,生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展,采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头,根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。
1.7.1 生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外,具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止,对重金属有絮凝作用的约有十几个品种,生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好,且生长快、易于实现工业化等特点。此外,微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。
1.7.2 生物吸附法
生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子,有些细菌在生长过程中释放的蛋白质,能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点,已经被广泛应用。
1.7.3 生物化学法
生物化学法指通过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原成H2S,废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除,同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明,生物化学法处理含Cr 6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%[11]。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理,结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人[12]用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子,在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液,当pH为4.0时,去除率达99.12%。
1.7.4 植物修复法[13]
植物修复法是指利用高等植物通过吸收、沉淀、富集等作用降低已有污染的土壤或地表水的重金属含量,以达到治理污染、修复环境的目的。植物修复法是利用生态工程治理环境的一种有效方法,它是生物技术处理企业废水的一种延伸。利用植物处理重金属,主要有三部分组成:(1)利用金属积累植物或超积累植物从废水中吸取、沉淀或富集有毒金属;(2)利用金属积累植物或超积累植物降低有毒金属活性,从而可减少重金属被淋滤到地下或通过空气载体扩散:(3)利用金属积累植物或超积累植物将土壤中或水中的重金属萃取出来,富集并输送到植物根部可收割部分和植物地上枝条部分。通过收获或移去已积累和富集了重金属植物的枝条,降低土壤或水体中的重金属浓度。在植物修复技术中能利用的植物有藻类、草本植物、木本植物等。
藻类净化重金属废水的能力,主要表现在对重金属具有很强的吸附力[14],利用藻类去除重金属离子的研究已有大量报道[15]。褐藻对Au的吸收量达400 mg/ g,在一定条件下绿藻对Cu、Pb、La、Cd、Hg等重金属离子的去除率达80 %—90 %,马尾藻、鼠尾藻对重金属的吸附虽然不及绿海藻,但仍具有较好的去除能力。
草本植物净化重金属废水的应用已有很多报道。凤眼莲是国际上公认和常用的一种治理污染的水生漂浮植物,它具有生长迅速,既能耐低温、又能耐高温的特点,能迅速、大量地富集废水中Cd、Pb、Hg、Ni、Ag、Co、Cr等多种重金属。有关研究发现[16]凤眼莲对钴和锌的吸收率分别高达97%和80%。此外,还有很多草本植物具有净化作用,如喜莲子草、水龙、刺苦草、浮萍、印度芥菜等。
木本植物具有处理量大、净化效果好、受气候影响小、不易造成二次污染等等优点,受到人们广泛关注。同时对土壤中Cd、Hg等有较强的吸附积累作用,由胡焕斌等[17]试验结果表明:芦苇和池杉对重金属Pb和Cd都有较强富集能力。
转贴于 2电镀重金属废水治理技术展望
随着全球可持续发展战略的实施,循环经济和清洁生产技术越来越受到人们关注。电镀重金属废水治理从末端治理已向清洁生产工艺、物质循环利用、废水回用等综合防治阶段发展。未来电镀重金属废水治理将突出以下几个方面:
(1)贯彻循环经济、重视清洁生产技术的开发与应用;提高电镀物质、资源的转化率和循环使用率;从源头上削减重金属污染物的产生量,并采用全过程控制、结合废水综合治理、最终实现废水零排放。
(2)电镀重金属废水的处理技术很多,其中生物技术是具有较大发展潜力的技术,具有成本低、效益高、不造成二次污染等优点。随着基因工程、分子生物学等技术的发展和应用,具有高效、耐毒性的菌种不断培育成功,为生物技术的广泛应用提供了有利条件。对于已经污染的、范围大的外环境,可采用植物修复技术治理,在治污的同时,不仅美化了环境,还可以获得一定的经济效益。
(3)综合一体化技术是未来电镀废水治理技术的热点。电镀废水种类繁多,各种电镀工艺差异很大,仅使用一种废水治理方法往往有其局限性,达不到理想的效果。因此,综合多种治理技术特点的一体化技术应运而生。
3 结束语
综上所述,虽然化学法、物理化学法、生物化学法都可以治理和回收废水中的重金属,但通过生物化学法处理重金属污水成本低、效益高、容易管理、不给环境造成二次污染、有利于生态环境的改善。但生物化学法也有一定的局限性,无论是植物还是微生物,一般都具有选择性,只吸取或吸附一种或几种金属,有的在重金属浓度较高时会导致中毒,从而限制其应用。尽管如此生物化学法的研究和发展仍有广阔前景,许多学者通过基因工程、分子生物学等技术应用,使生物具有更强的吸附、絮凝、整治修复能力。我们应该充分利用自然界中的微生物与植物的协同净化作用,并辅之以物理或化学方法,寻找净化重金属的有效途径。
[参考文献]
[1]何升霞,姬相艳。利用废铁屑处理含铬废水试验研究[J]。油气田环境保护,2002,10(2): 36—37。
[2]苏海佳,贺小进,谭天伟。球形壳聚糖树脂对含重金属离子废水的吸附性能研究[J]。北京大学学报,2003,30(2):19—22。
[3]翁国坚,李湘祁,烫德平,等。铝锆柱撑蒙脱石处理Cr6+废水的应用研究[J]。福州大学学报,2003,31(1):116—119。
关键词:重金属;工业废水;处理方法
中图分类号: R123 文献标识码: A
随着现代工业的日益发展,重金属工业用水量及废水的排放量日益增加,水质更加复杂,其中有些属于致癌、致畸或致突变的剧毒物质对人类危害极大。而人们对环境质量要求不断提高,国家制定的废水排放标准越来越严格,因此,研究经济、高效的重金属工业废水的处理技术已成为环保工作的当务之急。
1重金属工业废水的处理方法
为有效处理重金属工业废水,降低对环境和人类的危害,目前主要采用化学处理法、物理化学处理法和生物处理法等处理重金属工业废水。
1.1 化学处理法
化学处理法主要包括化学沉淀法、氧化还原法和电解法等。
1.1.1 化学沉淀法
向废水中投加可溶性化学药剂(即沉淀剂),与水中呈离子状态的无机污染物起化学反应,生成不溶于水或难溶于水的化合物,析出沉淀,使废水得到净化。化学沉淀法多用于去除废水中的重金属离子,如汞、铬、铅、锌等。化学沉淀法有氢氧化物沉淀法、硫化物沉淀法、钡盐沉淀法、铁氧体沉淀法。
1.1.2 化学还原法
废水中的某些金属离子在高价态时毒性很大,可用化学还原法将其还原为低价态后分离除去。
1.1.3 电解法
利用电解槽中的电化学反应,处理废水中的各类污染物。工业废水中的溶解性污染物可通过电解中的氧化还原反应,形成沉淀或形成气体溢出。电解法包括电解氧化还原、电解气浮和电解凝聚,主要用于处理含铬及含氰废水。
1.2 物理化学处理法
物理化学处理法主要包括吸附法、离子交换法和膜分离法等。
1.2.1 吸附法
吸附法实质上是通过吸附材料的高比表面积的蓬松结构或者特殊功能基团对水中重金属离子进行物理吸附或者化学吸附。吸收剂的种类很多,常用的吸附剂有活性炭、沸石、累托石、硅藻土、蛙石图磷灰石洲等。其中,活性炭是最早使用的吸附剂,也是最常用的吸附剂,可以同时吸附多种重金属离子,吸附容量大,但造价贵,需再生,使用寿命短,操作费用高。
1.2.2 离子交换法
离子交换法是一种借助于离子交换剂上的离子和水中的离子进行交换反应而除去水中有害离子的方法。在工业废水处理中,主要用以回收贵重金属离子,也可用于放射性废水和有机废水的处理。
离子交换剂分为无机和有机两大类。无机离子交换剂包括天然沸石和合成沸石等。有机离子交换剂包括磺化煤、离子交换树脂和离子交换纤维等。后二者具有良好的理化性能和丰富的离子交换基团,对水溶液中的各种离子有较大的交换吸附容量,故在废水处理中使用较为广泛。
1.2.3 膜分离法
膜分离法是指使用一种特殊的半透膜,在外界推动力作用下,使溶液中一种溶质和溶剂渗透出来,从而达到分离的目的。根据膜截留组分粒径大小的不同及膜性能的差异,常见的膜分离过程分为微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等。膜分离法作为一种新兴的分离技术,具有分离效率高、能耗低、无相变、操作简便、无二次污染、分离产物易于回收、自动化程度高等优点,但膜污染物及膜劣化的问题长期制约着膜分离技术的发展,如何提高膜分离效率和利用率,显得至关重要。
1.3 生物吸附法
生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的重金属离子,再通过固液两相分离去除水溶液中的重金属离子的方法。作为近年来新兴的一种水处理方法,其具有原料来源丰富,成本低,无二次污染等优点,在处理低浓度重金属工业废水方面有着极为广阔的发展前景。目前,国内外学者研究了用实验室培养的纯生物体吸附废水中低浓度重金属离子,有些生物体在间歇条件下和极短的时间内能将金属离子浓度降低95%以上。但是,实际的工业废水一般含有几种或多种金属离子,难以利用纯种微生物达到处理目的。因此,研究纯种微生物吸附重金属已不能满足实际需求,寻求高效、经济和实用的生物体吸附工业废水中的重金属尤为重要。
2重金属废水处理案例分析
2.1 企业生产废水概况
某企业是以生产铜、铅、锌为主,辅以综合回收金、银、镉等贵重金属的大型有色冶炼企业,年产量达38万t,产生的酸性重金属工业废水及厂区地表水总量达900万m3,废水的成分列于表1。
表1 废水的成分mg/L
由表1数据可知,废水具有高锌、低铅、镉、砷,高SO42-呈酸性的特点,未经处理直接排放,一方面将对环境造成污染,另一方面也浪费了大量的水资源和贵重金属资源,因此对废水处理工艺的研究具有十分重要的意义。
2.2废水处理原理
结合企业废水特点,经过反复试验,确定了一条合适的废水处理工艺,即:一段石灰中和-二段聚铁沉淀法-缓蚀阻垢-净化回用新工艺,用于生产实际,取得了令人满意的结果。
重金属废水处理的主要原理是利用金属离子在碱性条件下的沉淀,经分离达到净化废水,回收重金属,进而回用废水,最终实现降低金属排放总量,节约水资源回收贵重金属的目的。
一段加入石灰乳使之与废水中的重金属离子反应,生成难溶的沉淀物,其主要反应为:
Mn++n(OH-)M(OH)n(M表示重金属离子)
Ca2++ SO42-CaSO4
二段加入聚合硫酸铁回调,除去砷,并增大絮凝体,加快沉降速度,其主要反应为:
Fe2(SO4)3+2H3AsO42FeAsO4+3H2SO4
最后加入有机磷系列缓蚀剂,阻止净化后废水吸收空气中CO2结垢而堵塞管道及对网管的腐蚀,回收再用。
2.3废水处理操作方法
废水经均化后加入石灰乳进行一段中和,然后调节pH值,经斜板沉降池分离,上清液流入二段中和池,再加入一定量聚硫酸铁,调节pH值,经搅拌后,经斜板沉降池分离,上清液经过滤后部分外排,部分加入一定量有机磷缓蚀降垢剂,经搅拌后送用户回用,两次中和底流经压滤后,滤液回一段中和池再处理,滤饼经干燥后送生产系统回收重金属,净化后废水经当地质监站检验,达国家排放标准,回用水效果接近生产用水。
2.4废水处理结果
2.4.1二段中和法工艺条件为:首段中和pH值9.0-10,二段中和pH值7.0-8.5,聚硫酸铁投加量150-250mg/L,有机磷缓蚀剂投加量15-30 mg/L。
2.4.2采用一段石灰中和-二段聚铁回调法-缓蚀阻垢-净化回用新工艺处理废水,工艺科学、合理、简单,技术可靠,投资节省,生产运行稳定,处理效果达业内先进水平。
2.4.3采用高效缓蚀阻垢剂,解决了设备及管网的腐蚀、结垢等问题,使处理后废水得到一定程度的回收利用。
2.4.4采用本工艺处理废水,废水处理率99%,合格率95%以上,年供净化水回用380万m3,年创效益约800万,可带来良好的经济效益和社会环保效益。
2.4.5存在问题。经本工艺处理的废水虽达排放标准,但废水中的砷、氟等离子转移到渣中,回收利用后又回到生产系统,仍是一个潜在污染源,怎样进一步防止砷氟等离子的污染,是今后需要解决的一个课题。
3 结语
重金属工业废水处理技术较多,每种方法各有优缺点,考虑到冶炼重金属工业废水是一个十分复杂的混合体系,一般含有多种重金属离子,单一的处理技术很难达到预期的效果。根据废水的具体特点,结合实际经济、技术条件,充分利用生物的协同净化作用,辅以传统的物理或化学方法,寻求各种处理技术的最佳组合,将是今后该类型重金属工业废水处理技术的主要研究方向。
参考文献
[1]邹家庆.工业废水处理技术[M].化学工业出版社,2008,8.
关键词:酸性镀铜;光亮镀镍;膜分离;反渗透
电镀生产中产生大量镀镍、铬、铜等重金属废水。重金属在环境中只能改变其形态或被转移、稀释、积累,不能被去除或降解[1],有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。若直接排入河流,不但造成水质污染,还将进一步污染底泥、土壤和地下水,造成永久性污染 [2],并通过食物链富集,生态修复的代价无法估量。各国均对重金属废水制定了严格的排放标准。
同时,许多重金属都较昂贵,直接排掉浪费了大量重金属资源。因此最大程度削减重金属向水体排放才是治本之策。我国重金属废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段,资源回收和闭路循环成为重金属污染治理发展的主流方向。
1 项目来源
目前对电镀重金属废水的处置方法主要包括化学沉淀法、离子交换法、电解法、吸附法、溶剂萃取法、生物法等[3]。
这些工艺普遍存在加药量大、运行费用高、分离不彻底、出水水质差、残渣不稳定、回收贵金属难、不适用高浓度重金属废水、操作较复杂等缺陷[4],如:化学沉淀法受沉淀剂和环境条件的影响,沉淀与水分离时间长,分离不够彻底,出水水质不能稳定达到要求。电解法不能使水中的重金属离子浓度降到很低。离子交换法不适用于处理重金属离子浓度较高的废水。溶剂萃取法中,溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大,使该法的应用受到很大限制。吸附法处理高浓度重金属废水,再生过于频繁,手续繁杂,成本较高。生物法不适宜处理较高浓度重金属废水。且上述工艺大多是污染物质的转移,会造成二次污染[5]。急需一种成本低、操作简易、无二次污染、可回收金属的新工艺。
我司承担了部级科技项目,笔者进行了重金属废水处理技术、工艺、产品研发以及废水资源化技术等一系列研究。
2处理工艺选择
膜分离法是极具前途的废水处理及资源化技术,在电镀废水处理领域得到广泛应用[6]。其中反渗透(RO)的独到之处在于分离浓缩过程仅仅借助于一定压力下的半透膜作用,不消耗化学药品,不产生废渣,无相变,经济、简便、无二次污染。
反渗透技术用来处理电镀重金属废水,设备紧凑,易实现自动化,可以回收清水和贵金属,适用于封闭循环无排放系统[7],在除去重金属离子的同时,还可能去除污水中其他有害物质[8]。因此,笔者选择RO工艺分离镀铜、镀镍废水。
电镀逆流漂洗技术即清洗水流方向与镀件移动方向相反的漂洗过程,是一种从改革漂洗工序着手、进行事先预防的主动式电镀污染防治措施,能节约漂洗水量。自美国学者J.s. Kushner于1971年提出逆流漂洗计算方法以来,受到各国电镀同行和环保同行的普遍注意。其中,第I级清洗槽含有较高的重金属离子。
电镀件从镀槽提出,镀件上有带出的镀液。经过多级清洗槽进行清洗,各级清洗槽废水浓度依次降低。在逆流漂洗基础上,将第I级清洗槽的漂洗废水用反渗透膜系统进行膜分离,膜分离的产水可回用于末级清洗槽作为补充水。反渗透处理流程见图1。
根据《电镀废水治理设计规范》,末级清洗槽废水中主要的金属离子允许浓度可采用下列数据:①中间镀层清洗为5~10mg/L; ②最终镀层清洗为20~50mg/L。
笔者使用RO膜分别对酸性镀铜、光亮镀镍漂洗废水进行膜分离处理,研究各项运行参数对处理效果的影响。
3原水、设备和分析项目
3.1 料液来源
使用Cu含量50g/L、Ni含量64g/L的电镀母液,再加自来水稀释到一定体积,即得到不同浓度的镀铜、镀镍废水。
3.2 试验材料
根据镀镍、镀铜废水水质特点,选择进口聚酰胺复合抗污染型RO膜(每支4寸)。
3.3检测项目和检测方法
(1) 检测项目
主要检测pH值、电导率、Cu2+、Ni2+等指标。
(2)检测方法
pH值:pH计;
电导率:电导率仪测定;
Cu2+:原子吸收分光光度法;
Ni2+:原子吸收分光光度法。
4 膜分离系统运行结果
4.1 操作压力对系统运行效果的影响
保持进水镍含量在10g/L,使用进口4040抗污染型反渗透膜处理镀镍废水,在不同操作压力下运行,考察膜的产水量、产水水质及各项运行指标。
运行结果表明,当进水镍含量保持在10g/L时,操作压力由1.6MPa降至1.2MPa,则产水镍含量由24.4 mg/L 上升至39.8mg/L,且产水量下降了44.5%,同时产水电导率上升、pH值下降。当进水镍含量保持在18g/L时,操作压力由1.6MPa降低至1.2MPa,则产水量下降了72.7%,产水镍含量由158.8mg/L 上升至360.5mg/L,同时产水电导率上升、pH值下降。
根据优先吸附-毛细孔流模型:
式中:Jw为膜通量,Δp为操作压力,Δπ为渗透压,σ为膜对特定溶质的截留系数,A为膜的水渗透性常数。
由该式可知,增加操作压力Δp,则膜的产水量增加。同时,膜截留二价金属离子主要是依靠筛分作用,在一定浓度范围内,溶质的透过量变化不是很大。因此产水量增加使出水金属离子浓度降低。进水浓度一定,产水浓度下降,增加操作压力也使RO膜截留率上升。
因此,操作压力不宜过低,宜选取操作压力1.5~1.6MPa。
进水镍含量10g/L时,产水重金属含量在30mg/L以下,重金属截留率为99.6%~99.8%;进水镍含量18g/L时,产水重金属含量超过50mg/L,重金属截留率为98%~99.1%,截留率低于前一工况。
4.2 进水浓度对系统运行效果的影响
维持操作压力在1.5Mpa,使用RO膜浓缩镀镍清洗废水,考察不同进水浓度(从10g/L浓缩至18g/L)时膜的产水量、产水水质及各项运行指标。
随着进水浓度由10g/L上升至18g/L,产水量、产水水质明显下降。单支4寸膜产水量由134L/h下降至40L/h,产水总镍含量由31.5 mg/L上升至179.9mg/L。进水浓度提高,则产水量降低,这一现象可由优先吸附-毛细孔流模型来解释:溶液浓度C和渗透压(Δπ)呈正向变化,由于运行时间增加,进水浓度C增大,溶液的渗透压(Δπ)也随之增大;而渗透压(Δπ)越大,膜通量(Jw)越小。因此,随着进水浓度C增大,膜通量(Jw)会呈现下降趋势,产水量也下降。同时,膜的截留率也由99.7%下降至99.0%。
4.3 膜分离酸性镀铜漂洗废水
处理酸性镀铜清洗废水,RO膜系统操作压力为1.5~1.6MPa。原水的铜含量198.2mg/L,电导率1725μs/cm,pH值为2.86。通过膜分离不断浓缩,进水浓度逐渐上升。
随着进水铜含量由297.8mg/L升高至9942.0 mg/L,单支4寸膜的产水量由312L/h下降至72L/h,产水铜含量由0.5 mg/L上升至32mg/L。进水浓度升高,进水、浓水、产水的pH值下降,电导率上升。
随着运行时间的延长,总的趋势是进水浓度加大,产水量下降。在操作压力为1.5~1.6MPa,RO膜的截留率稳定在99.7%~99.9%。
关键词:电镀废水;治理技术;进展Abstract: The liberation of the early national electroplating factory only has a dozen. Electroplating process is simple and backward, electroplating wastewater basically untreated discharged into the city sewer flows into streams and rivers, causing pollution to the surrounding environment, but the quantity is little, the harm is not serious. Since the founding of new China, the electroplating industry in China developed rapidly with the development of industry and agriculture. According to incomplete statistics, the national electroplating factories has been developed to about 1 employees, about 400000 people, about 4000000000 of m3 per year from electroplating wastewater. The government attaches great importance to environmental issues, countries in the formulation of environmental law, the government and enterprises to invest in wastewater treatment project for hundreds of million yuan, has made great achievements in electroplating wastewater treatment. But there are a few electroplating factory point of electroplating wastewater treatment is still unsatisfactory, some understanding, some technical problems, but also some management problems, so that the effect of electroplating wastewater discharge is not compliance.
Keywords: electroplating wastewater; treatment technology; progress
中图分类号:{X829}文献标识码:A 文章编号:
1.电镀废水治理
电镀工业的发展对我国工农业发展起了促进作用,不但提高产品及其设备防护和装饰性能,而且为国防尖端开发了新的功能材料,提高了国防综合水平。电镀工业发展已为我国建设事业立了大功,这是有目共睹的。可是电镀工业在加工过程选用了数百种化工材料,这些材料随着清洗水向外排放,造成对环境污染,其危害如下。
首先,水体受污染。废水将危及水生动植物生长,影响水产养殖,造成大幅度减产甚至鱼虾绝迹。严重的臭味熏天,影响旅游和周围居民正常生活。
其次,农用水源受污染。废水将破坏农田土壤,毁坏庄稼,有害有毒的化工材料被农作物吸收后,转移进入动物和人体内,将引起疾病或死亡。
最后,饮用水源受污染。废水中含有氰、砷、铅及其它有毒的化工材料污染水源,在人体内不断累积,轻者造成慢性中毒,重者引起死亡。废水中含有铬、镍等重金属在人体内达到一定浓度时会引起癌病,最后亦导致死亡。
2.治理技术
目前在生产实际中获得比较广泛应用的方法有:含铬废水处理用硫酸亚铁法,亚硫酸氢钠法,电解法,离子交换法,表面活性剂法,活性炭吸附法,铁氧体法,铁粉过滤法,焦炭一铁屑法,电渗析法,反渗透法等;含氰废水处理用碱性氧化法,电解法,离子交换法等;含铬、铜废水多采用离子交换法等,对于多种金属离子的混合废水,采用气浮法。而基于这次实验是选用絮凝剂。所以只介绍化学法。
化学法处理电镀废水,是一种历史悠久和应用广泛的方法。该法具有投资少、处理成本低、操作容易掌握等特点,能承受大水量和高浓度负荷冲击,可适用各类电镀废水治理。但化学法的最大不足之处,是生产用水不能节约回用,二次污染的隐患依然存在,且占用场地较多。
2.1化学沉淀法
化学沉淀法是传统而实用的电镀废水处理技术,通过向废水中投加如氢氧化钠、碳酸盐、硫化物、氨基甲酸盐、苯甲酸盐等沉淀剂,使重金属被沉淀而除去。该法处理成本低,管理方便,加上砂滤能使出水水质澄清,达标排放,不失为既经济又有效的一种方法。工业上处理电镀混合废水使用中和沉淀法是经济而实用的,出水可达标排放。在含铬废水典型处理的方法中,以钡盐、铅盐等的沉淀法较为成熟。曾一度在我国上海、苏州、沈阳等大中城市广泛应用。天津某厂含铅废水用磷酸钠化学沉淀法处理,出水可达国家排放标准。为从电镀废水中回收银还可选择沉淀氯化银法。一般化学沉淀法处理废水的问题是达不到深度处理的效果,须配合使用各种高分子絮凝剂等,而且处理效率低,沉渣量大,易造成二次污染。
2.2.1 中和沉淀法
在含重金属的废水中加入碱进行中和反应,使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。中和沉淀法操作简单,是常用的处理废水方法。实践证明在操作中需要注意以下几点[1]:(1)中和沉淀后,废水中若pH值高,需要中和处理后才可排放;(2)废水中常常有多种重金属共存,当废水中含有Zn、Pb、Sn、Al等两性金属时,pH值偏高,可能有再溶解倾向,因此要严格控制pH值,实行分段沉淀;(3)废水中有些阴离子如:卤素、氰根、腐植质等有可能与重金属形成络合物,因此要在中和之前需经过预处理;(4)有些颗粒小,不易沉淀,则需加入絮凝剂辅助沉淀生成。
2.2.2硫化物沉淀法
加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀除去的方法。与中和沉淀法相比,硫化物沉淀法的优点是:重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低,而且反应的pH值在7~9之间,处理后的废水一般不用中和。硫化物沉淀法的缺点是:硫化物沉淀物颗粒小,易形成胶体;硫化物沉淀剂本身在水中残留,遇酸生成硫化氢气体,产生二次污染。为了防止二次污染问题,英国学者研究出了改进的硫化物沉淀法,即在需处理的废水中有选择性的加入硫化物离子和另一重金属离子(该重金属的硫化物离子平衡浓度比需要除去的重金属污染物质的硫化物的平衡浓度高)。由于加进去的重金属的硫化物比废水中的重金属的硫化物更易溶解,这样废水中原有的重金属离子就比添加进去的重金属离子先分离出来,同时防止有害气体硫化氢生成和硫化物离子残留问题。
2.2.3螯合沉淀法
加入螯合沉淀剂(如DTCR)使其发生螯合沉淀。该方法有出水稳定达标效果好,适用条件广,无二次污染,污泥含水率低,污泥便于回收,同时设备要求简单,实施方便等特点。缺点在于价格偏高。
2.4 氧化-还原法(置换法)
用氧化-还原反应治理电镀废水,操作简单,工艺成熟,可以处理和回收电镀废液中的金、银、镍、铬等,其中工业上以化学还原法除铬比较成熟。具体地讲,工业上化学还原法处理电镀含铬废水的方法,有硫酸亚铁-石灰法、亚硫酸盐法、二氧化硫法、亚铁盐法、硫化碱法等。其中亚硫酸盐法处理量大,综合利用方便,在国内外应用最广。如,六价铬质量浓度为140 mg/L的某种电镀废水,用亚硫酸氢钠进行处理,出水Cr3+质量浓度可降为0.7~1.0mg/L。另采用二氧化硫作还原剂处理高浓度大流量的含铬废水,国内已有工程实例。亚铁盐还原沉淀法也是治理含铬电镀废水的经典方法,被许多厂家采用。如某五金厂电镀废水:六价铬质量浓度为100 mg/L,Ni2+50 mg/L,pH=4~6,经该法处理后出水达排放标准。目前英、美等国应用水合肼对镀铬漂洗水进行槽内还原,反应速度快,处理效果好。
2.5 铁氧体法
铁氧体技术是电镀废水处理中的另一项工艺,是根据生产铁氧体的原理发展起来的处理方法。该法形成的污泥有较高的化学稳定性,容易进行固液分离和脱水处理。铁氧体法处理重金属废水,能一次脱除多种金属离子,特别适用于重金属混合电镀废水的一次处理。我国大连、沈阳、上海的某些电镀厂已应用铁氧体法数十年,处理后的废水,镉、铜、锌均可达到国家污水综合排放标准中的一级标准]。铁氧体法处理含铬废水是硫酸亚铁还原法的演变和发展,在工程上已比较成熟。其典型工艺有间歇式和连续式,在我国工业中均应用较多。总之,铁氧体法具有设备简单、操作方便、不产生二次污染之优点,可收到化害为利、变废为宝的效益。但是该法能耗高,污泥量大,处理后出水盐度高,不能处理含汞和络合物等的废水。另外,铁氧体的回用还存在问题,影响推广。从近几十年的实践及当前国内外电镀废水治理技术发展趋势来看,化学法处理电镀废水,已有多年的使用经验,技术上较为成熟,国内外电镀废水有80%左右采用化学法处理。化学法仍是目前国内外应用最广泛的电镀废水处理技术。
3.我国电镀废水处理进展
综观我国电镀废水的处理进展,大致可分为以下五个阶段:20世纪50年代末,我国电镀废水的治理刚刚起步,主要着眼于废水的化学法处理技术,处理的主要对象为氰化物和六价铬;第二阶段,即20世纪60年代至70年代中期,电镀三废污染的问题开始引起重视,人们开始注意酸碱废水和其它重金属离子废水的治理,并研究了各种处理方法,但仍处于单纯的防害排放阶段;第三阶段,即20世纪70年代中期至80年代初,大多数镀种的废水都已有了比较有效的处理方法,离子交换法、薄膜蒸发浓缩法等在全国范围内大量推广使用,反渗透法、电渗析法等也已进入工业化使用,废水中有用物质的回收和水的重复利用技术也有了长足的进展;第四阶段,即20世纪80年代至90年代,开始研究从根本上控制污染的技术,以防为主,源头治理,各种多元组合技术已逐步取代单元处理技术,电镀废水的综合防治技术的研究亦取得了可喜的成果;第五阶段,20世纪90年代至今,随着电镀工业迅速发展和环保要求的不断提高,电镀废水治理由工艺改革、回收利用和闭路循环进一步向综合防治方向发展,已经进入了综合防治与总量控制阶段,多元化组合处理和自动控制相结合的资源回用技术成为电镀废水治理的发展主流。
4.结语
1)在最佳投加量下,加PAM后,COD,重金属,SS均比投加前有所增大。铁离子在处理铜,铬等金属离子时,比PAC,PAM效果要好。而处理锌离子时则相反。PAC+PAM的混合使用使污泥大大的减少了。PAM的污泥转化系数最低,即说明只要加很少的量,就能达到最佳值。聚合硫酸铁加PAM时污泥转化系数最高。聚合硫酸铁的使用效果最好。产生的污泥最少。
2) 同一种絮凝剂还加入PAM之后,各种指标均高于加前。聚合硫酸铁与PAM的复合使用产生的污泥差值最大。
3) 当使用硫酸化铁做絮凝剂时,pH等于8~9的时候,SS的量达到最高,污泥转化系数最大。
4)即最佳实验条件为使用聚合硫酸铁与PAM复合使用,产生的污泥转化系数最小,pH范围为8~9。
参考文献
孟祥和,胡国飞.重金属废水处理[M].化学工业出版社,2000
关键词: 电镀废水;废水处理;金属离子
电镀被称为当今全球三大污染工业之一,随着科学技术的发展电镀工业的规模亦发展,排放的废水量越来越大,有资料报道电镀废水排放量约占工业废水排放量的10%,其主要来源有:前处理除油酸洗工序,镀件的清洗水,废电镀液,跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水,冲洗水及设备冷却水,成分非常复杂,除含CN-废水和酸碱废水外,重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。随着电镀工业的快速发展,
一、化学法。此法就是向废水中投加化学药剂。通过化学反应改变废水中污染物的化学性质,使其转变成无害或易于与水分离的物质再从废水中除去的处理工艺。但化学法的最大不足之处,是生产用水不能回收利用,浪费水资源且占用场地较大。包括以下四种:
(1)中和沉淀法。此法主要是向含重金属的废水中加入石灰、碳酸钠、苛性钠等沉淀剂进行中和反应,使重金属生成不溶于水的氢氧化物沉淀形式加以分离。但此法处理的废液出水pH值较高,特别是其当废水中含有 Zn、Al、Pb、Sn等两性金属时,生成的沉淀物会在较高的pH值下再溶解,因此要严格控制pH值,实行分段沉淀。另外废液中如果含有卤素、氰根等阴离子要先予去除,否则将会和重金属形成络合物,影响处理效果。
( 2)硫化物沉淀法。但其缺点是:沉淀颗粒小,易形成胶体,需添加絮凝剂辅助沉淀,因此增加了成本,且沉淀物在水中残留,遇酸生成气体,易造成二次污染,故此法应用并不广泛。但可和中和沉淀法配合使用,用石灰作为硫化法沉淀的pH调节剂,效果更好。
( 3)氧化还原法。向废水中投加还原剂将高价重金属离子还原成低毒的低价重金属离子后,再使其碱化成沉淀而分离去除的方法。如向废水中加入硫酸亚铁将毒性高的Cr6+(约为Cr3+的100倍)还原为毒性低得Cr3+,再利用沉淀法除去Cr3+。该法原理简单,易于操作,但存在处理出水水质差,不能回收利用,处理混合废水时,易造成二次污染。所以该法一般用于污水的预处理。
(4)铁氧体法。该法是利用过量的 FeSO4作为还原剂,在一定酸度下使废水中的各种金属离子(主要是Cr6+、Ni2+、Cu2+、Zn2+)形成铁氧体晶粒沉淀析出从而使废水得到净化的方法。故此法在国内电镀业中应用较广。但该法产泥量大,且污泥制作铁氧体时的技术条件较难控制,需耗能加热至70℃左右,处理成本较高,处理后盐度高,而且不能处理含汞和络合物的废水。
二、电解法。在电场的作用下使废水中的有害物质通过电解在阴、阳两极上分别发生还原、氧化反应转化成无害物质,或利用电极氧化还原产物与废水中的有害物质发生化学反应。但缺点是不适用于处理含较低浓度的金属废水,并且电能消耗、铁极板消耗量很大,成本高,一般经浓缩后再电解经济效益会更好。
三、离子交换法。是利用离子交换剂自身所带的自由移动离子与废水中待处理的离子进行选择换,从而分离废水中有害的物质使废水净化的处理方法。但由于离子交换剂选择性强,制造复杂,成本高,再生剂耗量大,因此在应用上受到一定限制。
四、萃取法。利用一种不溶于水而能溶解水中某种物质的有机溶剂投入废水中,使废水中的溶质充分溶解而从废水中分离出去的方法。由于溶剂在萃取过程中的流失和再生过程中能源消耗大,此法的应用受到了很大的限制。
五、吸附法。是利用吸附剂的物理吸附、化学吸附及氧化还原等作用,以除去废水中的有害物质的方法。不足之处是吸附速度慢,容量小,不适于有害物浓度高的废水。一般用作预处理手段或深度净化。
六、膜分离技术。是利用膜的选择透过性对废水中某些成分进行分离去除的方法。应用于电镀废水处理的膜技术主要有电渗析、反渗透、超滤、纳滤等。利用膜分离技术一方面可以回收利用电镀原料,大大降低成本,另一方面可以实现电镀废水零排放或微排放,具有很好的经济和环境效益,是一项很有发展前途的技术。
七、生物法。生物处理过程主要是利用微生物的生命活动过程,在这个过程中通过生物有机物本身或其代谢产物具有的静电吸附、酶催化转化、络合、絮凝、共沉淀和对pH值缓冲等功能与重金属离子的相互作用达到净化废水的处理方法。由于传统处理方法有成本高、对大流量含低浓度重金属的废水难于处理等缺点,随着重金属毒性微生物的研究进展,生物处理技术日益受到人们的重视,采用生物技术处理电镀金属废水呈发展势头。
综述
以上介绍了废水处理的几种常用方法,都各有利弊。显然各种重金属因其行业和工艺的差异,而是在设计处理方法时要统筹考虑以下几个原则:1经处理后的废水应符合国家排放标准或可回用,不产生二次污染。2应适应废水的浓度、pH值、成分变化等特点。3所用废水处理设备、设施,投资要小占地面积和基建工作量也要小。4应节约能源,回收效益高。力求把电镀工艺、镀件漂洗工艺、废水的分流和收集,各类废水治理技术的选择,综合成一个统一系统来设计,寻找一个最经济合理的方案。
另外,实施循环经济、推行清洁生产,提高电镀物质、资源的转化率和循环利用率,从源头上削减重金属污染物的产生量,不难看出未来综合治理技术、生物技术和膜分离技术的运用将是电镀废水治理的热点和发展方向。
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关键词:选矿厂;废水治理;回收利用;环境保护
中图分类号:X703文献标识码: A
随着环境的日益恶化和人们环保意识的提高,工业废水的治理和利用成为社会关注的热点问题。选矿厂作为工业废水排放较多的行业,是工业废水治理和利用的关键,故对选矿废水的治理及回收利用是最为关键的。
1.选矿废水概况
选矿废水包括选矿工艺排水、尾矿池溢流水和矿场排水。选矿工艺排水一般是与尾矿浆一起输送到尾矿池,统称为尾矿水;因此选矿废水处理也称为尾矿水处理。选矿废水中的污染物主要有悬浮物、酸碱、色度、浊度、化学耗氧物质以及部分重金属等。选矿废水不经处理排放或流失会严重污染水源和土壤,危害水产和植物,淤塞河流、湖泊。因此选择合适的处理方法,去除选矿废水中的污染物质,是非常重要的。
选矿废水具有水量大,悬浮物含量高,含有害物质种类较多而浓度较低、色度高、浊度大等特点。色度、浊度主要由悬浮物引起,COD是由于矿粉的自身消耗,重金属存在于悬浮物中,选矿废水中的矿粉及泥粉来自磨矿及选矿过程。
2.选矿废水的处理方法
2.1混凝沉淀法
悬浮物的去除方法主要是混凝沉淀法。混凝沉淀法是在废水中投入混凝剂,借助混凝剂的作用,发生一系列电化学反应和物理化学反应,使废水中的悬浮物、胶体及其他可絮凝物质凝聚成“絮团”,分层,上清液溢流排放,絮团沉降于底部成为泥浆[1]。混凝沉淀法可以有效改善废水的色度和混浊度,可以吸附某些溶解性物质,如砷、氮、磷等。下图1为混凝沉淀法的简单流程图。
图1混凝沉淀法――简单流程图
混凝剂的选择直接决定混凝沉淀法的效果优劣。聚合氯化铝、硫酸亚铁等常作为混凝剂使用。除此之外,还需要加入助凝剂聚丙烯酰胺。实验表明,处理锰矿选矿废水时,使用PAM效果最佳[2]。混凝沉淀法具有高效率、稳定性强、操作简单、技术成熟等优点,但要注意药剂的投入量,避免对水体造成二次污染。
1.2酸碱废水―中和处理法
中和处理法是利用化学反应处理废水的方法,其原理是将氢氧根离子加入酸性废水中,并与废水中氢离子中和,或氢离子加入碱性废水中,使氢离子与氢氧根离子发生中和反应生成重金属沉淀物,从而固液分离。
酸性废水常使用石灰石、苛性钠、片碱等作为中和剂。碱性废水常用各种无机酸作为中和剂。若在工厂附近同时具备碱性废水和碱性废渣,则优先考虑利用两者来实现中和处理。
1.3含氰废水的处理
含氰废水的处理方法主要有碱性氯化法、酸化回收法、微生物降解法。
(1) 碱性氯化法
碱性氯化法具有操作简单、实施方便、方法成熟等优点,是处理含氰废水中使用频率较高的方法[3]。原理是:在碱性介质中,利用氯的强氧化性将氰化物氧化成二氧化碳和氮气,从而消除氰化物。漂白粉、氯气等可作为氯氧化剂使用。在使用碱性氯化法时,要注意废水pH值、氧化剂的添加量及反应时间等。下图2为碱性氯化法的简单流程图。
图2碱性氯化法的简单流程图
(2)酸化回收法
酸化回收法既可以回收氰化物,又可以回收绝大部分铜、部分银亚铁氰化物与银、金等。本方法原理是用硫酸或二氧化硫将废水酸化,待pH值升到1. 5―3. 0时,金属氰络合物被分解,生成极易挥发的HCN,然后向废水中充气,使HCN挥发出来,用碱液吸收HCN再回收利用。处理后的废水中残氰浓度很高,需二次处理后,才可排放。下图3是酸化中和法操作的简单流程图。
图3酸化中和挥发法的简单流程图
(3)微生物降解法
微生物降解法是近年来新兴的一种废水处理方法,它具有成本低、效率高等优势。其原理是:将氰化物和硫氰化物氧化,生成二氧化碳、氨及硫酸盐,或水解氰化物,生成甲酞胺;然后选择以氰化物和硫氰化物为碳源和氮源的微生物加入废水中,重金属被细菌吸附,随生物膜脱落除去氰化物。
1.4含重金属离子废水的处理
下文选取了中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体法、吸附法等四种处理含重金属离子废水的方法,进行简单的介绍。
(1)中和沉淀法
重金属废水中加入碱液,利用OH-与重金属离子反应生成难溶的金属氢氧化物沉淀,通过固液分离,从而除去的污染物。常使用石灰作为中和剂,成本很低,使用较为广泛。使用时要注意重金属离子与轻基离子的浓度及溶液的pH,只有各方面条件合适,才能生成重金属氢氧化物的沉淀[4]。
(2)硫化物沉淀法
原理是:将重金属废水调节pH值为碱性后,向重金属废水中投加硫化物,使废水中的重金属离子与二价硫离子结合,生成难溶解的金属硫化物沉淀,从废水中析出。常用硫化钠和硫化钾作为沉淀剂。与中和沉淀法相比,硫化物沉淀法使用药剂较少,金属去除率高,沉渣量少,容易脱水,沉渣金属品位高,有利于金属回收。但是药剂成本较高,处理成本高,硫化物结晶比较细小,难以沉降,因此应用不是很广。
(3)铁氧体法
原理是:向废水中投加铁盐,通过控制工艺条件,使废水中的重金属离子在铁氧体的包裹、夹带作用下进入铁氧体晶格中形成复合铁氧体,然后经固液分离,脱除多种重金属离子。常用硫化铁、三氯化铁作为的铁离子添加剂。铁氧体法具有投资小、设备简单、易操作、处理量大、去除率高、净化效果好等特点。
(4)吸附法
基本原理是:使用固体吸附剂吸附废水中污染物并去除。吸附法可分为材料吸附法、生物吸附法、树脂吸附法。本方法成本很低、去除效果较好。
3.选矿废水回收利用
3.1湿式预选废水综合利用
湿式预选工艺既可以节约能耗,还可保证生产系统的稳定性和高效率。随着湿式预选工艺的不断改进,已经实现了粉矿经 CTS-1050×1000磁选机的预选操作,精矿直接投入球磨机的给料过程,但预选尾矿细石中留有大量的废水,同时废水中还存在较多细颗粒矿物。为解决这一问题,对预选尾矿进行了改进,让其进入分级机预先分级,在水闭路中循环,这样可以有效的抛除废水,实现废水的再利用,还可以将所含金属回收起来[5]。下图4为湿式预选的简单流程示意图。
图 4 湿式预选流程
3.2 清洁废水综合利用
清洁废水主要来源于碎矿除尘器产生的废水,设备清洗水及地面清洗水。清洁废水含有很多矿粉,这些矿粉可回收为金属矿物的过程中难免会发生跑冒滴漏的情况,因此,要对清洁废水进行处理和回收。
为降低环境污染和提高金属回收率,设一带溢流口沉淀池,废水收集其中;由泵打入浓缩机,对废水浓缩分级,上清液返回各作业点。具体流程见下图5。
图5生产废水与尾矿水处理流程
结束语:
选矿废水的处理及综合利用对我国矿厂的可持续发展意义重大,不但减少了废水的排放量,而且提高了矿厂的工作效率,同时也为工人创造了一个清洁的作业环境。从宏观的角度来看,矿厂废水的处理和利用可减少废水对地下水和土地的污染,有利于土地资源和水资源的保护。因此矿厂一定要重视废水的处理和回收利用,为实现能源领域的循环经济发展模式而做出努力。
参考文献
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[关键词]重金属;生物吸附;机理;阴离子
1引言
随着经济的快速发展,废水的大量排放,土壤和水源中重金属积累的加剧,重金属污染越来越引起人们的关注,治理和回收重金属也已成为一个热点课题。传统的治理方法有沉淀、离子交换法、电化学法、膜分离技术等。但这些方法成本高、选择性低、能耗高,并可能产生二次污染。近年来采用生物吸附法去除废水中的重金属国外已有报道,而国内较为少见。该法以其原材料来源丰富、成本低、吸附速度快、吸附量大、选择性好等优势受到越来越多的重视。
生物体借助化学作用吸附金属离子称为生物吸附。藻类和微生物菌体对重金属有很好的吸附作用,并具有成本低、选择性好、吸附量大、浓度适用范围广等众多优点、而且带来的环境污染小,可作为一种廉价吸附剂。
2藻类吸附重金属的研究
藻类是一类光合自养生物,对许多重金属具有良好的生物富集能力,可广泛应用于改造已经被重金属污染、其他生物难以生存的水域,利用藻类作为生物反应器在工业污水排放之前进行处理,或用于回收贵重金属离子,既节约资源,又避免了环境污染。J.L.Gardea-Torresdey等研究了近十种的藻类对重金属镍的吸收,通过静态吸附比较了不同藻类的吸附能力,并对藻类进行了固定化,利用柱子从稀溶液中富集镍。而且对藻类吸附重金属的机理进行了探讨,认为是由于细胞壁上的阴离子基团与溶液中的镍发生化学吸附使得镍吸附在藻类的表面,并在5分钟之内达到平衡。李志勇等[1]在通过对非活性藻体的研究发现,细胞壁上的多糖和蛋白质是吸附重金属的主要物质。赵玲等[2]对藻体及其含有的多糖进行了研究,实验结果论证了李志勇等人的结论,纯多糖也能从溶液中吸附重金属,能力与藻体相当,从而认为藻细胞对金属离子的吸附,主要是多糖的吸附作用,多糖与金属离子的结合主要是通过多糖的羟基和酰胺基与金属离子进行络合作用的。
3微生物菌体对重金属的吸附
微生物与重金属之间相互作用的研究已有数十年之久。在长期的理论研究和实际应用中,人们发现:包括真菌在内的许多种微生物对一些金属均具有抗性。并已证明:微生物在自然界对重金属的迁移转化起着重要的作用。因此,深入研究微生物对重金属的抗性,不仅能丰富微生物的生理学、生态学、生物化学及遗传学的理论,而且在应用生物技术治理工业废物污染、保护人类生存环境等方面也具有重要的意义。国外学者在20世纪80年代初就开始了微生物对重金属吸附的研究,大量研究结果表明,一些微生物如细菌、丝状真菌、酵母等对金属有很强的吸附能力。
3.1丝状真菌对重金属的吸附
丝状真菌对重金属有很强的吸收能力,有资料表明[3],将含曲霉、毛霉、青霉以及根霉的丝状真菌菌丝培育物干燥、磨碎并经筛分,使其成为可贮存的生物体,用于处理含Cd、Pb、Ni、Zn的工业废水。在pH=7时,可以除去98的Pb、97的Zn、92的Cd,以及74的Ni。1kg毛霉和根霉粉末可净化(pH=7)含10mg/L锌的废水5000L。在铀的处理过程中,根霉菌(R.arrhizus)对铀的吸附量可高达200mg/g干重;黄青霉(Penicilltum)不但对铀有较强的吸附能力,对铅的吸附能力也不差,而霉菌(A.orchidis)对铅也有良好的吸附性能,毛霉素目霉菌对金属吸附能力的范围较广,有望成为优良的吸附剂。
3.2酵母对重金属的吸附
酵母对重金属的吸附,国内有这方面的报道,李明春等[4]利用活性和非活性假丝酵母菌对铜、镉、镍的吸附能力进行研究,实验表明,30min时吸附量已达到总吸附量的90以上。李峰等[5]在对产朊假丝酵母对铜离子吸附机理研究中发现细胞壁是酵母吸附重金属离子的主要部位。细胞壁的蛋白酶酶解实验证明,对胰蛋白酶不敏感的细胞壁嵌合蛋白是铜离子吸附的主要位点。
3.3细菌对重金属的吸附
细菌对重金属有极强的抗性,可以与重金属之间发生反应,在低浓度下,重金属能促进细菌的发育和生长。AngelaVecchio和D.H.Nies在研究细菌对重金属的吸附时发现细菌的细胞膜和细胞壁上的各种阴离子基团如磷酸根、乙酸根和氨基酸与重金属发生交联,从而使得细菌能够吸附重金属。AngelaVecchio在实验中发现Brevibacterium菌体在吸附铜、铅和镉的时候,铅的存在可以抑制菌体对铜和镉的吸附。刘月英等对细菌R08吸附Pd2+进行了研究,实验表明,细菌吸附Pd2+的最适pH值为3.5,每克菌体可以吸附224.8mg的钯,透射电镜观察显示,R08死菌体能够还原Pd2+成Pd0颗粒。红外光谱分析表明,细胞壁上的COO-和HPO42-基团可能与Pd2+的生物吸附有关。
4结语
综上所述,生物吸附法处理含重金属的废水,成本低、效益高、容易管理、不给环境造成二次污染、有利于生态环境的改善。虽然生物化学方法治理污染也有一定的局限性,但由于其显著优点,使得生物化学法的研究和发展仍有广阔前景,许多学者通过基因工程、分子生物学等技术应用,使生物具有更强的吸附、絮凝、修复能力。我们应该充分利用自然界中的微生物与植物的协同净化作用,并辅之以物理或化学方法,寻找净化重金属的有效途径。
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