電鍍廢水處理對水資源和(hé)環境保護有(yǒu)很重要的作用。這(zhè)裏介紹各種(zhǒng)電鍍廢水處理(lǐ)技術的分析對(duì)比以及一些新水處(chù)理材料在(zài)電鍍廢水處理上的應用方法。
化學沉澱法
化學沉澱法是通(tōng)過向廢水(shuǐ)中投入藥(yào)劑,使溶解(jiě)態的重金屬轉化成不溶於水的化合物沉澱,再將其從水中分離出來,從而達到去除重金屬的目的。
化學沉澱法因為(wéi)操(cāo)作簡單,技(jì)術成熟,成(chéng)本低,可以(yǐ)同時去除廢水(shuǐ)中的多種重金(jīn)屬等優(yōu)點,在電鍍廢水處理中(zhōng)得到廣泛應用(yòng)。
1堿性沉澱法
堿性沉澱(diàn)法是向廢水中投加NaOH、石灰、碳酸鈉等堿性物質,使重金屬形成溶解度較小的氫氧化物或碳酸鹽沉澱而被去除。該法具有成本低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點,目前被廣泛使用。
但是(shì)堿性沉澱法的(de)汙泥產量大,會(huì)產(chǎn)生二次汙染(rǎn),而且出水pH偏高,需要回調pH。NaOH由於產生汙泥量相對較少且易回收利用(yòng),在工程上得到廣泛應用。
2.硫(liú)化物沉(chén)澱法
S等)使廢(fèi)水中的重金屬形成(chéng)溶度(dù)積比氫氧化物更小的沉澱,出水pH在7~9,無需回調pH即(jí)可(kě)排放(fàng)。但是硫化物沉澱顆粒細小,需要添加絮凝劑輔助沉澱,使處理費用(yòng)增大。硫化物在酸性溶液中還會2
3.鐵氧體(tǐ)法
鐵氧體法是根(gēn)據生產鐵氧體的原理發展起來的(de),令廢水中的各種重金屬離子形(xíng)成鐵(tiě)氧體晶體(tǐ)一起(qǐ)沉澱析出,從而淨化廢水。該法(fǎ)主要是通過向廢水中投加硫酸亞鐵,經(jīng)過還原、沉(chén)澱絮(xù)凝,最終生成鐵氧體,因其設備簡單、成(chéng)本低、沉降快、處理效果好等特點而被廣泛應用。
pH和硫酸亞鐵投加量(liàng)對鐵氧體法去除重金屬離子的影響(xiǎng),確定鎳、鋅、銅離子的最佳絮凝pH分別(bié)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,而六價鉻的最佳還原pH為4.00~5.50,最佳絮凝pH則為8.00~10.50,最(zuì)佳投料比為20。出水的鎳含量小於0.5mg/L,總鉻含(hán)量小於1.0mg/L,鋅含量小於1.0mg/L,銅含量小於0.5mg/L,達到《電鍍汙染物排放標準》(GB21900—2008)的要求。
隨著汙水排放標準的提高,傳統單一的化學沉澱法很(hěn)難經濟有效地處理電鍍廢水(shuǐ),常(cháng)常與其(qí)他工(gōng)藝組合使用。
采用鐵氧體-CARBONITE(一種具有物理(lǐ)吸附與離子交換功能的材料)聯合工藝處理Ni含量約為4000mg/L的高濃度含(hán)鎳電鍍廢水:先(xiān)以鐵氧體法控(kòng)製pH為11.0,在Fe/Fe。摩爾(ěr)比O.55,FeSO42O/Ni質(zhì)量比21,反應溫度35℃的條件下攪拌反應15min,出水Ni平均濃度從4212.5mg/L降至6.8mg/L,去除率達99.84%;然後采用CARBONITE處理,在CARBONITE投加量1.5g/L,pH=6.5,溫度35℃的條件(jiàn)下反應6h,Ni去除率可達96.48%,出水Ni濃度為0.24mg/L,達到GB21900-2008標準。
采用高(gāo)級Fenton一化(huà)學沉澱法處理含螯合重金屬的廢水,使用零價鐵(tiě)和過氧(yǎng)化氫降解螯合物,然後加堿沉澱重(chóng)金屬離子(zǐ),不僅可(kě)以去除鎳離子(zǐ)(去除率最高達(dá)98.4%),而且可以降低COD化學(xué)需氧量。
電化(huà)學法
電化學法是指在電流的作用下,廢水中的重金屬離子和有機汙(wū)染物經過氧化還原、分解、沉澱(diàn)、氣浮等一係列反應而(ér)得到去除。
該方法的主要優點是(shì)去除速(sù)率快,可以(yǐ)完(wán)全打斷配合態金屬鏈接(jiē),易於回收利用重(chóng)金屬,占地麵積小,汙泥量少,但是其極板消耗快,耗電(diàn)量大,對低濃度電鍍廢(fèi)水的(de)去除效果(guǒ)不佳,隻適合中小(xiǎo)規模的電鍍廢水處理。
電化學法主要有電凝聚法、磁電解(jiě)法、內電解法等。
電凝聚法是通過鐵板或者鋁板作為陽極,電解時產(chǎn)生Fe2+、Fe或Al,隨著電解的進行,溶液堿性(xìng)增大,形成Fe(OH)233,通過絮凝沉澱去除汙染物。
由於傳統的電凝聚法經過長時間的操作,會使電(diàn)極板發生鈍化,近(jìn)年來高壓脈衝電凝聚(jù)法逐漸替代傳統(tǒng)的電混(hún)凝(níng)法,它不(bú)僅克服了極板鈍化的問題,而且電流(liú)效率(lǜ)提高20%~30%,電解時間縮短30%~40%,節省電能30%~40%,汙泥產生量少,對重金屬的去除率可達96%~99%。
采用高壓(yā)脈衝電絮凝技術處理某電鍍廠的電鍍(dù)廢水(shuǐ),Cu2+、Ni2+、CN-和COD的(de)去除(chú)率分別達到99.80%、99.70%、99.68%和67.45%。
電混凝(níng)法通常也與其他方法結合使用,利用電凝聚法和臭氧氧(yǎng)化法聯合處(chù)理電鍍廢水,以鐵(tiě)和鋁做極板,出水六價鉻(gè)、鐵、鎳、銅、鋅、鉛、TOC(總有機碳)、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(jìn)年來內電解法受到廣泛關注。內電(diàn)解法利用了原電池原理,一般向廢水中投加(jiā)鐵粉和炭粒(lì),以廢水作(zuò)為電解質媒介,通過氧化還原、置換、絮凝、吸附、共(gòng)沉澱等多種反應的綜合作用,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,汙泥量少。通(tōng)過靜態試驗研究了鐵碳(tàn)微電解法對模擬電鍍廢水的COD及銅離子的去除效果,去除率(lǜ)分別達到了59.01%和95.49%。然(rán)而,采用微電解反應柱研(yán)究連續流(liú)的運行結果(guǒ)顯示,14d後微電解出水的COD去除率僅為10%~15%,銅的去除率降低至45%~50%之間,可見需要定期更換填料或對填料進行再生(shēng)。
氧化還原(yuán)法
化(huà)學氧化(huà)法在處理含氰電鍍廢水上(shàng)的效果尤(yóu)為明顯。該方法把廢水中的氰(qíng)根(gēn)離子(CN-)氧化成氰酸鹽(yán)(CNO常用的氧化劑包括氯(lǜ)係氧化(huà)劑、氧氣、臭氧、過氧化氫等,其中(zhōng)堿性(xìng)氯化法應用最廣。采用Fenton法處理初始總氰(qíng)濃度為2.0mg/L的低濃度含氰電鍍廢水,在反應初始pH為3.5,H22422投加量5.0g/L,反應時間60min的(de)最佳條件下,氰化物的去除(chú)率(lǜ)可(kě)達93%,總氰濃度可降至0~3mg/L。
化(huà)學還原法在電鍍廢水處理(lǐ)中主要針對含六價(jià)鉻廢水。該方法是在(zài)廢水(shuǐ)中加入還原劑(如FeSO232、鐵粉等)把六價鉻還原為三價鉻,再加入石灰或氫氧化鈉進行沉澱分離。上述鐵氧體法也可歸(guī)為化學還原法。
該方法的主要優點是技術成熟,操作簡單,處理量大,投(tóu)資少,在工(gōng)程應用中有良好的效果,但是汙泥量大,會產生二次(cì)汙染。采用硫(liú)酸(suān)亞鐵作為還原劑,處理80t/d的(de)含總鉻(gè)70~80mg/L的電鍍廢水,出水總(zǒng)鉻小於1.5mg/L,處理費用為3.1元/t,具有(yǒu)很高的經濟(jì)效益。
以焦亞硫酸鈉為還原劑處理含(hán)80mg/L六價鉻、pH為6~7的(de)電鍍廢水,出水六價(jià)鉻濃度小於0.2mg/L。
膜分離技術
膜分離技術(shù)主要包(bāo)括(kuò)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(de)選擇透過性來對汙染物(wù)進行分離去除(chú)。
該方法去除效果好,可實現重金屬回收利用和出水回用,占地麵積小,無二次汙染,是一種很有發展前景(jǐng)的技術,但是膜的造(zào)價高,易受汙染。
對膜技術在電鍍(dù)廢水處理中的應用和效果進行了分析,結果表明:結合常規廢水處理工(gōng)藝與膜生物(wù)反應器(qì)(MBR)組合工藝,電鍍廢水被處理後的水質達到排放標準;電鍍綜合廢水經UF淨(jìng)化、RO和NF兩段脫(tuō)鹽膜的集成工藝處理後,水質達到回用水標準,RO和(hé)NF產水(shuǐ)的電導率分別低於(yú)100gS/cm和1000gS/cm,COD分別約為5mg/L和10mg/L;鍍(dù)鎳漂洗廢水通過(guò)RO膜後,鎳的濃縮高達25倍以上,實現了鎳的回收,RO產水水質達到回用標準。
投資與運行費用(yòng)分析表明:工程運行1年多即可收(shōu)回RO濃縮鎳的(de)設備費用(yòng)。
液膜法並不是采用傳統(tǒng)的固相(xiàng)膜,而是懸浮於液體中很(hěn)薄的一層乳(rǔ)液顆粒,是一種類似溶劑萃取的新型分離技術,包括製膜、分離、淨化及(jí)破乳過程。
美籍華人黎念之(NormanN.Li)博士發明了(le)乳狀液膜(mó)分離技(jì)術,該技術同時具有萃取和滲透的優點,把萃(cuì)取和反萃取(qǔ)兩個步(bù)驟結合在一起。乳化液膜法還具有傳質效率高、選擇性好、二次汙染小、節約能源和基建投資(zī)少的(de)特點,對電鍍廢水(shuǐ)中重金屬的處理及(jí)回收利用有(yǒu)著良好的效果。
離子交換(huàn)法
離子交(jiāo)換法是利用離子交換劑對廢水中的有害物質進行交換分離,常用的離子交換(huàn)劑有腐(fǔ)殖酸物質、沸石、離子交(jiāo)換樹脂、離子交換纖維等。離子交換的運行操作包括交換(huàn)、反洗、再生(shēng)、清洗四個步驟。
此方法具有操作(zuò)簡單(dān)、可回收利用重金屬、二次汙染小等特點,但離子交換劑成本高,再生(shēng)劑耗量大。
研究強(qiáng)酸性離子交換樹脂對含鎳廢(fèi)水的處理工藝條件及鎳回收(shōu)方法。結果表明:pH為6~7有利於強酸性(xìng)陽離子(zǐ)交換(huàn)樹脂(zhī)對鎳離子的去(qù)除。離子交換除鎳的適宜溫度為30℃,適宜流速為15BV/h(即每小(xiǎo)時l5倍樹脂床體積)。適宜(yí)的脫附劑為10%鹽酸,脫附液流速為(wéi)2BV/h。前4.6BV脫附液可回用於配製電鍍槽液,平均鎳離子質量濃度達18.8g/L。
科學家等研究了CHS-l樹脂對cr(VI)的吸附能(néng)力,發現Cr(VI)在低濃度時,樹脂的交換吸附率是由液膜擴散和(hé)化學(xué)反應控製的(de)。CHS-1樹脂對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-1樹脂可以用5%的氫氧化鈉溶液和(hé)5%氯化鈉溶液來洗脫,再生後(hòu)吸附能力沒有明顯的下降。
使用鈦(tài)酸酯偶聯(lián)劑將1一Fe23與(yǔ)丙烯(xī)酸甲酯(zhǐ)共聚,在堿性條件下進行水解,製備出磁性弱酸陽離子(zǐ)交換樹脂NDMC-1。
通過對重(chóng)金屬Cu的吸附(fù)研究發現,NDMC-l樹脂粒徑(jìng)較小、外表麵積大,因而具有較快的動力學性能(néng)。
蒸發(fā)濃(nóng)縮法
蒸發濃縮法是(shì)通(tōng)過加熱對電鍍廢水進行蒸發,使(shǐ)液體濃縮達到回用的效果。適用於處理含(hán)鉻、銅、銀、鎳等重金屬濃度高的廢水,用其處理濃度低(dī)的重金屬廢水時耗能大,不(bú)經濟。
在處理(lǐ)電鍍廢水中,蒸發濃縮法常常與其他方法一起使用實現閉路循(xún)環,比(bǐ)如常(cháng)壓蒸(zhēng)發器(qì)與逆流漂(piāo)洗係統聯合使用。蒸發濃縮法(fǎ)操作簡單,技術成熟,可實現循環利用,但是濃縮後的幹固體處置費用大,製約了它的應(yīng)用,目前一般(bān)隻作為輔助處理手段(duàn)。
生物處理技術
生物(wù)處理法是利用(yòng)微生物或(huò)者植物對汙染物進行淨化(huà),該方法運行成本低,汙(wū)泥量少,無二(èr)次汙染,對於水量(liàng)大的低濃度電鍍廢水來(lái)說是不(bú)二之選。生物(wù)法主要包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化(huà)學(xué)法和植物修複法。
生物絮凝法
生物絮凝(níng)法是一種利用微生物或微生物(wù)產生的代謝物進行絮凝沉澱來淨化水(shuǐ)質的方法。微生物(wù)絮凝劑(jì)是一類由微生物產生並分泌(mì)到細胞外、具有絮凝活性的代謝物,能使水中膠(jiāo)體(tǐ)懸浮物相互凝(níng)聚、沉(chén)澱。
生物絮凝劑與無機絮凝(níng)劑和合成有機絮凝劑相比,具有(yǒu)處理廢水安全無毒、絮凝效果好(hǎo)、不產生二次(cì)汙(wū)染等優點,但其存在活體生物絮凝劑不易保存,生產成本高等問(wèn)題,限製了它的實際應用。目前(qián)大(dà)部分(fèn)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:
(1) 直接利用微生物細胞作為絮凝劑,如一些細(xì)菌、放(fàng)線菌、真菌(jun1)、酵母等。
(2) 利用微生物細胞壁提取(qǔ)物作為絮凝劑。微生物產生的絮凝(níng)物質為糖蛋白、黏多糖、蛋白質等高(gāo)分子物質,如酵母細胞壁的葡(pú)聚糖、Ⅳ-乙酰(xiān)葡萄(táo)糖胺(àn)、絲狀真菌細胞壁多糖等(děng)都可作為良好的生物絮凝劑。
(3) 利用微生物細胞代謝(xiè)產物的絮凝劑(jì)。代謝產物主要有(yǒu)多糖、蛋白質、脂類及其複合物等。
近年來報道的生物(wù)絮凝(níng)劑主(zhǔ)要為多糖(táng)類和蛋白質類,前(qián)者有ZS一7、ZL—P、H12、DP。152等,後者有MBF—W6、NOC—l等。陶穎等]利用假單(dān)胞菌Gx4—1胞外高聚物製得的絮凝劑對cr(Ⅳ)進行了絮凝吸附(fù)研究。
其研究結果表明,在適宜條件下Or(Ⅳ)的去除率可達51%。研究枯草芽孢(bāo)杆菌NX一2製備的生物絮凝劑v一聚穀氨酸(T-PGA)對電鍍廢水的處理(lǐ)效果,實驗證明,T-PGA能有效地去除Cr3+、Ni等重金屬離子(zǐ)。
生物化學法
生物化學法(fǎ)是指微生物直接(jiē)與廢水中的(de)重金屬進行化(huà)學反應,使重金屬離子轉化為不溶性的物質而被去除。
從電鍍廢水中篩選(xuǎn)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(de)CN一去除到0.22mg/L。研究發現,有許多可以將Cr(VI)還原成低毒Cr(III)的微生物,如(rú)無色杆菌、土壤細菌、芽孢杆菌、脫硫弧菌、腸(cháng)杆(gǎn)菌、微球菌、硫杆菌、假單胞菌等,其中除了大腸杆菌、芽孢杆菌(jun1)、硫杆菌、假單胞菌等可以在(zài)好氧條(tiáo)件下還原Cr(VI),其餘大部分菌(jun1)種隻能在厭氧條件下還原Cr(VI)。
R.S.Laxman等發(fā)現灰色鏈黴菌能在24~48h內把cr(VI)還原成Cr(III),並(bìng)能夠(gòu)將Cr(III)顯著地吸收去除。中科院成都生物研究所的李福、吳(wú)乾菁等從電鍍汙泥、廢水及下水道鐵管內(nèi)分離篩選出35株菌種,並獲(huò)得了SR係列複合功(gōng)能菌,該功能菌(jun1)具有高效去除Cr(VI)和其(qí)他(tā)重金屬的功效,並在此(cǐ)基礎上進行了工程應用,取得較(jiào)好的效(xiào)果。
生物吸附法
生物吸附法是利用生物體自身的化學結構或成分特性來吸附水中的重金屬(shǔ),然後通過固液分離(lí),從水中分離出(chū)重金屬。
可以從溶液中分離出重(chóng)金屬(shǔ)的(de)生物體及其衍生物都叫(jiào)做生物吸附劑。生物吸附劑主要有生物質、細菌、酵母(mǔ)、黴菌、藻(zǎo)類等(děng)。該方法成本(běn)低,吸附和解(jiě)析速率快,易於回收重金(jīn)屬(shǔ),具有選擇性,前(qián)景廣闊。
研究各種因素對枯草芽胞杆菌(jun1)吸附電鍍廢水中Cd效果的影(yǐng)響,結果表明(míng):pH為8、吸附劑用量為10g/L(濕重)、攪拌轉數為800r/min、吸附時間(jiān)為10min的條件下,廢水中鎘的去除率達93%以上。
吸附鎘後的枯(kū)草芽胞杆菌細胞膨大,色澤變亮,細胞之間相互粘連。Cd2+與細胞(bāo)表(biǎo)麵的鈉(nà)進行了離子交換吸(xī)附。
殼聚糖是一種堿(jiǎn)性天然高分子多糖,由海洋生物中甲殼動物提取的甲殼素經過脫乙酰基處理而得(dé)到,可(kě)以有效地去除電鍍廢水中的重金屬離子。
通過乳化交聯法製備了磁性二氧化矽納米顆粒組成的殼聚糖微球,然後用乙二胺和縮水甘油基三甲基氯化反應的季(jì)銨基團改性,所得生物吸附劑具有很高的耐酸(suān)性和磁響應。
用它來去除酸性廢(fèi)水中的(de)cr(VI),在pH為2.5、溫度為25℃的條件下,最大吸(xī)附能力為233.1mg/g,平衡時間為40~120min[取決於初始Cr(VI)的濃度。使用0.3mol/LNaOH和0.3mol/LNaC1的混合液(yè)進(jìn)行吸附劑再生,解吸率達到95.6%,因(yīn)此該生物吸附劑具有很高的重(chóng)複使用性。
植(zhí)物修複法
植物修複法是利用植物的吸(xī)收、沉(chén)澱、富集等作用來處理電(diàn)鍍廢水中的重金屬和(hé)有機(jī)物,達(dá)到治理汙水、修複生態的目的(de)。
該(gāi)方法對(duì)環境(jìng)的擾動較少,有利於環(huán)境的改善,而且處理成本低。人工濕地在這方麵(miàn)起著重要(yào)的(de)作用,是一種發展前景廣闊的處理方法。
李氏禾是一種可富集金屬的(de)水生(shēng)植物,在去除水中重金屬(shǔ)方麵具有(yǒu)很大的潛力。在人工濕地種植了(le)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%。當水力負荷小於0.3m/(m2·d)時,出水中的重金屬濃度符合電鍍汙染物(wù)排放標準的要求;當進水鉻、銅和(hé)鎳的濃(nóng)度為5、10和8mg/L時,仍能達標排放。
可見用李氏禾處理中低濃度的(de)電鍍廢水是可行(háng)的。質量平衡表明,鉻、銅和鎳大部分保留在人工濕地係統的沉(chén)積物中。
吸附法
吸附法是利用比表麵積大的(de)多孔性材料(liào)來吸附電鍍廢水中(zhōng)的重金屬和有機汙染(rǎn)物(wù),從而(ér)達到(dào)汙水(shuǐ)處理的效果(guǒ)。
活性炭是使(shǐ)用最早、最廣的吸(xī)附劑,可以吸附多種重金屬,吸(xī)附容量大(dà),但是活性炭價格昂貴,使用壽命短,需要再生且再生費用不低。一些天然廉價(jià)材料,如沸石、橄欖石、高嶺土、矽藻土等,也(yě)具有較好的吸附能力,但由於各種(zhǒng)原(yuán)因,幾乎沒有得到工程應用。
以沸石作為吸附劑處理電鍍廢水,發現在靜態條件下,沸石對鎳、銅和鋅的吸附容量分別達(dá)到5.9、4.8和(hé)2.7mg/g.先以磁性生(shēng)物炭(tàn)去除電(diàn)鍍廢水中的Cr(VI),
然後通(tōng)過外部磁場分離,使得Cr(VI)的去除率(lǜ)達到97.11%。而在10rain的磁選後,濁度由4075NTU降至21.8NTU。其研究還證實了吸附過程後(hòu),磁性生物炭仍保留原來的磁分離(lí)性能。近年來又研製開發了一些新型吸附材料,如(rú)文(wén)中提到的生物吸附劑以及納米材料吸附劑。
納(nà)米技(jì)術是指在1~100nm尺(chǐ)度上研究和應用原子、分子現象,由此發展起來的多學科交叉、基礎研究與應用(yòng)緊密聯係(xì)的科學技術。納米(mǐ)顆粒由於具有常規顆粒所不(bú)具備的納米效應,因而具有更高的催化活性。
納米(mǐ)材料的表麵效應使其具有高的表麵活性、高表麵能和高的比表麵(miàn)積,所以納米材料在製備高性能吸附劑方(fāng)麵表現出巨大的潛力。雷立等l采用(yòng)溫和水熱法一步快速合成了鈦酸鹽納米管(TNTs),並應用於對(duì)水(shuǐ)中重金屬離子Pb(II)、Cd(II)和Cr(III)的吸附。
結果表明:pH=5時(shí),初始濃度分別為200、100和50mg/L的(de)Pb(II)、Cd(II)和(hé)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(xìng)能優於傳統(tǒng)吸附(fù)材料。納(nà)米技(jì)術作為一種高效(xiào)、節能環保的新型處理(lǐ)技術,得到人們的廣泛認同,具有很大的發展潛力。
重金屬捕集劑
重金屬捕(bǔ)集劑又叫重金屬(shǔ)螯合劑(jì),它能與(yǔ)廢水中的(de)絕大部分重金屬離子產生強烈的螯合作(zuò)用,生成的高分子螯合鹽不溶於水,通過分離就可以去除廢水中的重金屬離子。
重金屬捕集劑處理後的重金屬(shǔ)廢水中剩餘的重金屬離(lí)子濃度大部分都能達到(dào)國家排放標準。以二硫代氨基甲酸鹽重金屬(shǔ)離子捕集劑XMT探討了不同因素對Cu的捕集效果,對Cu去除率在99%以(yǐ)上,出水(shuǐ)Cu濃度小於0.05mg/L,出水遠低於GB21900-2008標(biāo)準。
選取3種市售重金屬捕集劑對實際電鍍廢水中的Cu2+、Zn2+、Ni進行同步(bù)深度處理,發現(xiàn)三聚硫氰酸三鈉(簡稱TMT)對Cu的去(qù)除效果(guǒ)最為顯著,投加量少且效果穩定,但對Ni的去除效(xiào)果較差。甲基取代的二硫代氨基甲酸鈉(以Me2DTC表示)的(de)適用性最強,對3種(zhǒng)重金屬離子均具有良好的去除效果,可達到GB21900-2008中排放標準,且在DH=9.70時處理效果最佳。至於乙基取代的二硫代(dài)氨基甲酸(suān)鈉(Et2DTC),對Ni的去除效果不(bú)佳。
重金屬捕集劑(jì)因高效、低能、處理費用相對較低等特點(diǎn)而有很大的實用性(xìng)。
電鍍廢水成分複雜,應盡量分工段處理。在選(xuǎn)擇處理方法時,應充分考慮各種方法的優缺(quē)點,加強各(gè)種水處理技術的綜合應用,形成組合工(gōng)藝,揚長避短(duǎn)。
重金屬具有很大的回收價值且(qiě)毒性大,在電鍍廢水(shuǐ)處理過程中應多使用重金屬回收利用的工藝,盡(jìn)可能地減少排放。
基於化學沉澱法汙泥(ní)產量大,電化(huà)學法能耗高,膜分離技術的膜組(zǔ)件造價高且易受汙染等諸多問題,就(jiù)現(xiàn)有電鍍廢(fèi)水處(chù)理技術而言,應(yīng)向著節能(néng)、高效、無二次汙染的方向改進。
同時可與計算機技術相結合,實現智能化控製。還可結合材料學、生物學等學科,開發出更適合處理(lǐ)電鍍廢水的新型材料。
光催化技術
光催化處(chù)理技術具(jù)有選擇性(xìng)小、處理效率高、降解產物徹底、無二次汙染(rǎn)等特點。
光催化的核心是光催化劑,常用的(de)有TiO2322322在受到一(yī)定能量的光照時會發生電子躍遷,產生電子-空穴對。光生電子可以直接還原電鍍廢水中的金(jīn)屬離子,而空穴能將水分子氧化成具有強氧化性的OH自由基,從而把很(hěn)多難降解的有機物氧化(huà)成(chéng)為CO22為催化(huà)劑,在紫(zǐ)外光的作用下對絡合銅廢(fèi)水進行光催(cuī)化反應。結(jié)果表明:當TiO2投加量為2g/L,廢水pH=4時,在300W高壓汞燈(dēng)照射下(xià),載入60mL/min的空(kōng)氣(qì)反應40rain,對120mg/LEDTA絡合銅廢水中Cu(II)與COD的去除率分別達(dá)到96.56%和57.67%。實施了“物化一光催化一膜”處理電鍍廢水的工程實例,出水(shuǐ)COD去除率達(dá)到70%以上,同時TiO2光催化劑可重(chóng)複使用。
膜法的引入可大大提高水質,使處理後水(shuǐ)質(zhì)達(dá)到中水回用標準,提高了電鍍廢水的資源化利用率,回用率達到85%以上,大大節(jiē)約了成本(běn)。然而光催化技術在實(shí)際應用中受到(dào)了很多的限製,如重金屬離子在光催化劑表麵的吸附率低,催化劑的載體不成熟,遇到色度大的廢水時處理效果大幅下降,等等。不過光催化技術作為高效、節能、清潔(jié)的處理技術,將會有很大的應用前景。