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    电镀废水处理2011/10/5/8:37 来源:上海瑞勇

重金属污染来源及处理现状

    重金属通过矿山开采,金属冶炼,金属加工及化工生产废水,化石燃料的燃烧,施用农药化肥和生活垃圾等人为污染源,以及地质侵蚀,风化等天然源形式进入水体,重金属具有毒性大,在环境中不易被代谢,易被生物富集并有生物放大效应等特点,不但污染水环境,也严重威胁人类和水生生物的生存。
我国水体重金属污染问题十分突出,江河湖库底质的污染率高达80.1%。2003年黄河,淮河,松花江,辽河等十大流域的流域片重金属超标断面的污染程度均为超Ⅴ类。
水体重金属污染已成为全球性的环境污染问题,并且严重影响着儿童和成人的身体健康乃至生命,如人体若摄取了过多的钼元素会导致痛风样综合症,关节痛及畸形,肾脏受损,并有生长发育迟缓,动脉硬化,结蒂组织变性等病症。当前,儿童铅中毒,重金属致胎儿畸形,砷中毒等事件也屡有发生,使重金属污染成为关系到人类健康和生命的重大环境问题。

    水体重金属污染治理包括外源控制和内源控制两方面。外源控制主要是对采矿、电池、电镀、金属熔炼及化工生产等排放的含重金属的废水,废渣进行处理,并限制其排放量;内源控制则是对受到污染的水体进行修复。
中国含重金属废水处理的现状
   我国水体重金属污染问题十分突出,江河湖库底质的污染率高达80.1%。2003年黄河,淮河,松花江,辽河等十大流域的流域片重金属超标断面的污染程度均为超Ⅴ类。2004年太湖底泥中总铜,总铅,总镉含量均处于轻度污染水平。黄浦江干流表层沉积物中Cd超背景值2倍,Pb超1倍,Hg含量明显增加;苏州河中Pb全部超标,Cd为75%超标,Hg为62.5%超标。城市河流有35.11%的河段出现总汞超过地表水III类水体标准,18.46%的河段面总镉超过Ⅲ类水体标准,25%的河段有总铅的超标样本出现。葫芦岛市乌金塘水库钼污染问题严重,钼浓度最高超标准值13.7倍。由长江,珠江,黄河等河流携带入海的重金属污染物总量约为3.4万t,对海洋水体的污染危害巨大。全国近岸海域海水采样品中铅的超标率达62.9%,最大值超一类海水标准49.0倍;铜的超标率为25.9%,汞和镉的含量也有超标现象。大连湾60%测站沉积物的镉含量超标,锦州湾部分测站排污口邻近海域沉积物锌,镉,铅的含量超过第三类海洋沉积物质量标准。国外同样存在水体重金属污染问题,如波兰由采矿和冶炼废物导致约50%的地表水达不到水质三级标准。

重金属废水污染造成的危害

(部分超标重金属引发的疾病)
铜:是饮用水里通常发现的金属,会导致黄疸胰腺炎、红血球中毒、食道问题和贫 血症。

铅:过量会导致肾病、神经痛、麻风病等。

砷:过量会导致神经炎、急性中毒甚至死亡等。

镉:过量会导致骨骼变形,腰背痛、中毒、红血球病变等。

钙:过量会导致结石症、痛风等。

汞:过量会导致神经中毒症、精神紊乱、疯狂、痉挛乃至死亡。

铬:过量会导致肾脏慢性中毒,造成肾功能紊乱、癌等。

    重金属在水中不能被分解,人饮用后毒性放大,与水中的其他毒素结合生成毒性更大的有机物。这些重金属中任何一种都能引起人的头痛、头晕、失眠、健忘、神精错乱、关节疼痛、结石、癌症(如肝癌、胃癌、肠癌、膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌及乌脚病和畸形儿)等;尤其对消化系统、泌尿系统的细胞、脏器、皮肤、骨骼、神精破坏及为严重。

重金属污水各种处理工艺对比

(一) 化学法从近几十年的国内外电镀废水处理技术看,瑞勇电镀废水有99%采用化学法处理,化学法处理电镀废水,是目前国内外应用最广泛的电镀废水处理技术,技术上较为成熟,化学法包括沉淀法,氧化还原法,铁氧体法等,是一种传统和应用广泛的处理电镀废水方法,具有投资少,处理成本低,操作简单等特点,适用于各类电镀金属废水处理,但化学法的最大不足之处,随着排放标准提高,化学法出水很难稳定达标。

1.瑞勇化学沉淀法: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,包括中和沉淀和硫化物沉淀,该法是一种较为成熟实用的电镀废水处理技术,且处理成本低,便于管理,处理后废水达标排放。

(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。

(2)硫化物沉淀法:加入硫化物使废水中重金属离子生成硫化物沉淀而除去的方法,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,反应PH值在7-9之间,处理后的废水一般不用中和,处理效果更好,但硫化物沉淀法的缺点是:硫化物沉淀颗粒小,易形成胶体,硫化物沉淀在水中残留,遇酸生成气体,可能造成二次污染。

2.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微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。该法原理简单,操作易于掌握,但存在处理出水水质差,不能回用,处理混合废水时,易造成二次污染,而且通用氧化剂还有供货和毒性的问题尚待解决。

3.铁氧体法:铁氧体法是根据生产铁氧体的原理发展起来的处理方法?该法处理重金属废水,能一次脱除多种金属离子,尤其适用于混合重金属电镀废水的一次性处理,具有设备简单,投资少,操作方便等特点,同时形成的污泥有较高的化学稳定性,容易进行微分离和脱水处理?此法在国内电镀业中应用较广,但在形成铁氧体过程中需要加热(约70℃),能耗高,存在着处理后盐度高,而且不能处理含Hg和络合物废水的缺点?

(二) 蒸发浓缩法:蒸发浓缩法是对电镀废水进行蒸发,瑞勇使重金属废水得以浓缩,并加以回收利用的一种处理方法,直接应用蒸发浓缩回收法能耗大,成本高。蒸发浓缩处理重金属废水一般是与其它方法并用,如常压蒸发器与逆流漂洗系统的联合使用处理电镀废水,可实现闭路循环,但因能耗大,操作费用高,杂质干扰资源回收问题还待研究,使应用受到限制。

(三) 电解法:电解法是利用金属的电化学性质,在直流电作用下而除去废水中的金属离子,是处理含有高浓度电沉积金属废水的一种有效方法,处理效率高,便于回收利用,但该法缺点是不适用于处理含较低浓度的金属废水,并且电耗大,成本高,一般经浓缩后再电解经济效益较好。

(四) 离子交换法:离子交换法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法,含重金属废水通过交换剂时,交换器上的离子同水中的金属离子进行交换,达到去除水中金属离子的目的。此法操作简单,便捷,残渣稳定,无二次污染,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,造成二次污染因此在应用上受到很大限制。

(五) 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,瑞勇使用不同吸附剂的吸附法,不同程度地存在投资大,运行费用高,污泥产生量大等问题,处理后的水难于达标排放。

(六) 膜分离法:膜分离法是利用高分子所具有的选择性进行物质分离的技术,包括电渗析、反渗透、膜萃取等。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及物料回收,具有很好的经济和环境效益。但光采用膜技术,会带来浓水问题,不能解决达标排放的问题。膜只是一种分离技术,在废水分流不彻底的实现情况下,膜产水及寿命都有很大影响,膜技术必须和其它技术一起才能真正发挥它的作用。

推荐重金属废水处理新工艺

本工艺以高级电化学为主,化学法为辅,处理园区电镀废水,电化学方法产生氧化、间接氧化、电还原、间接还原四种反应,具备强氧化(自产氧化剂)、强还原(自产还原剂)、絮凝(自产絮凝剂)、气浮(自产气浮超细气泡以及灭菌、脱色与脱臭)效果,瑞勇不需外加氧化剂和絮凝剂,大大节约处理成本。电费、耗材加人工综合使用成本是传统工艺的三分之二。

重金属废水处理工艺优点

1、出水水质稳定,处理出水水质好,达到GB21900-2008新标准;

2、传统工艺用单一的处理方法不能达到处理要求,经常多种工艺串联处理,处理费用高,一体机集多种作用于一身,能处理电镀混合废水;

3、运行费用较低,电费、耗材加人工综合使用成本是传统工艺的三分之二;

4、自动化程度高。


 
   
 
 
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