廢水中重金屬污染物的來源:
1.鉛的來源。鉛常被用作原料應(yīng)用于蓄電池、電鍍、顏料、橡膠、農(nóng)*、燃料等制造業(yè)。鉛板制作工藝中排放的酸性廢水(pH3=鉛濃度相當高,電鍍廢液產(chǎn)生的廢水鉛濃度也很高。
2.鎘的來源。鎘是一種灰白色的金屬,自然界中主要以二價形式存在。鎘電鍍可以為鋼、鐵等提供一種抗腐蝕性的保護層,具有吸附性好且鍍層均勻光潔等特點,因此工業(yè)上90%的福用于電鍍、顏料、塑料穩(wěn)定劑、合金及電池等行業(yè),含鎘廢水的來源還包括金屬礦山的采選、冶煉、電解、農(nóng)*、醫(yī)*、電鍍、紡織印染等行業(yè)的生產(chǎn)過程中。
3.鎳的來源。廢水中鎳的來源廢水中的鎳主要以二價離子存在,比如硫酸鎳、硝酸鎳以及與許多無機和有機絡(luò)合物生成的鎳鹽。含鎳廢水的工業(yè)來源很多,其中主要是電鍍業(yè),此外,采礦、冶金、石油化工、紡織等工業(yè),以及鋼鐵廠、印刷等行業(yè)排放的廢水中也含有鎳。
4.銀的來源。常見銀鹽中可溶的是硝酸銀,也是廢水中含銀的主要成分。硝酸銀廣泛應(yīng)用于無線電、化工、機器制造、陶瓷、照相、電鍍以及油墨制造等行業(yè),含銀廢水的主要來源是電鍍業(yè)和照相業(yè)。
重金屬污染物在環(huán)境中的存在形式:
重金屬污染物在大氣、水、沉積物、土壤、植物等體系中均有分布,在不同體系中的存在形式不同。重金屬在土壤中的存在形式、土壤重金屬污染主要是由于使用污泥和污水灌溉造成的,污水中工業(yè)廢水占60%~80%,且成分復(fù)雜,都不同程度含有生物難以降解的重金屬。
1.重金屬在水中的存在形式。近年來,中科院等對長江水環(huán)境中重金屬的背景值進行了較深入的考察,結(jié)果表明河水中大部分元素主要以懸浮顆粒態(tài)存在,而溶解部分的重金屬濃度較低,并且總量越是偏高的元素,以懸浮顆粒態(tài)存在的比例也越高。這一特征與區(qū)域條件有密切聯(lián)系,當?shù)乩盹L化強烈時,懸浮質(zhì)含量直接影響水環(huán)境中元素濃度分布。同時,化學風化微弱使元素難以釋放,河水堿性偏低更使溶解態(tài)重金屬濃度偏低。
2.重金屬在沉積物中的存在形式。通過各種途徑進入水環(huán)境的重金屬,絕大部分隨物理、化學、生物及物理化學作用的進行,迅速轉(zhuǎn)移到沉積物中或通過懸浮物轉(zhuǎn)移到沉積物中。沉積物中重金屬賦存狀態(tài)及特征為:Pb主要趨向于同F(xiàn)e/Mn水合氧化物、碳酸鹽相結(jié)合,Cu主要形成殘渣相和有機質(zhì)相,而Zn易同F(xiàn)e/Mn水合氧化物、碳酸鹽相結(jié)合;Pb、Zn以非殘渣相為主要成分,Cu以殘渣相為主要成分。
常用的重金屬廢水處理方法:
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(zhuǎn)變?yōu)椴蝗芑蛘唠y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(tài)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(fā)濃縮法等。
1.氫氧化物沉淀法。該方法是通過向重金屬廢水投加堿性沉淀劑(如石灰乳、碳酸鈉液堿等),使金屬離子與輕基反應(yīng),生成難溶的金屬氫氧化物沉淀,從而予以分離的方法。
2.硫化物沉淀法。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(yīng),生成難溶的金屬硫化物沉淀從而得以分離的方法。硫化劑可采用硫化鈉、硫化氫或硫化亞鐵等。此法的***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淀更好,而且殘渣量少,含水率低,便于回收有用金屬。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淀從而得以分離的方法。還原法可用于銅、汞等金屬離子的回收,常用于含鉛廢水的處理。
4.離子交換法。離子交換法是利用離于交換劑的交換基團,與廢水中的金屬離子進行交換反應(yīng),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,可以采用陽離子交換樹脂;而以陰離子形式存在的金屬離子絡(luò)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(dǎo)體。采用鐵氧體法處理重金屬廢水是根據(jù)鐵氧體的制造原理,利用鐵氧體反應(yīng),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,從而得到沉淀分離的方法。
6.電解法。電解法是利用電極與重金屬離子發(fā)生電化學作用而其毒性的方法。按照陽極類型不同,將電解法分為電解沉淀法和回收重金屬電解法兩類。電解法設(shè)備簡單、占地小、操作管理方便、而且可以回收有價金屬。但電耗大、出水水質(zhì)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?nèi)芤褐谢瘜W形態(tài)的基礎(chǔ)上,將溶劑和溶質(zhì)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。吸附法由于占地面積小、工藝簡單、操作方便、無二次污染,特別適用于處理含低濃度金屬離子的廢水。
總結(jié):
重金屬的污染問題已成為今世界各國共同關(guān)注的問題,國內(nèi)外對重金屬的處理方面的研究正在進行中。我國也在這方面取得了矚目的成績。
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