重金属废水处理技.ppt

十二五 规划已瞄准重金属污染整治这个政策 重金属的危害 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 重金属的污染也日益严重 由于重金属易通过食物链而生物富集 构成对生物和人体健康的严重威胁 如何有效地治理重金属污染已成为人类共同关注的问题 重金属废水处理技术探讨 重金属废水处理的定义为使污水中所含的重金属达到排水某一水体或再次使用的水质要求 对其进行净化的过程 重金属废水处理方法 一 化学法 二 物理处理法 三 生物处理法 一 化学法 1 化学沉淀法化学法2 电解法主要适用于含较高浓度重金属离子废水的处理 是目前国内外处理含重金属废水的主要方法 1 化学沉淀法原理 通过化学反应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 通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除 具体方法 中和沉淀法 硫化物沉淀法 铁氧体共沉淀法 弊端 由于受沉淀剂和环境条件的影响 沉淀法往往出水浓度达不到要求 需作进一步处理 产生的沉淀物必须很好地处理与处置 否则会造成二次污染 2 电解法原理 利用金属的电化学性质 金属离子在电解时能够从相对高浓度的溶液中分离出来 然后加以利用 应用 电解法主要用于电镀废水的处理 例如 含铬废水的处理以铁板为电极 通以直流电时 在阳极 Fe 2e Fe2 CrO42 3Fe2 8H Cr3 3Fe3 4H2O在阴极 2H 2e H2CrO42 3e 8H Cr3 4H2O 优点 可以用极少量的药剂甚至不用药剂来处理重金属废水 基本上是一种对环境无污染的 绿色 水处理技术 它还可以与其他多种方法结合 吸收各种方法的优点 使废水处理方法得到优化 另外 电化学方法可以处理的重金属也比较广泛 没有很高的专性要求 弊端 水中重金属离子浓度不能降得很低 二 物理法 溶剂萃取分离离子交换法膜分离技术吸附法 溶剂萃取分离溶剂萃取法是分离和净化物质常用的方法优点 由于液液接触 可连续操作 分离效果较好 缺点 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 离子交换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 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 离子交换剂有离子交换树脂 沸石等 离子交换法优点 是一种重要的电镀废水治理方法 处理容量大 出水水质好 可回收重金属资源 缺点 离子交换剂易氧化失效 再生频繁 操作费用高 膜分离技术利用一种特殊的半透膜 在外界压力的作用下 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 电渗析膜分离技术隔膜电解但在实际的运行中都遇到了电极极化 结垢和腐蚀等问题 吸附法利用多孔性固态物质吸附去除水中重金属离子 关键技术是吸附剂的选择 主要有活性炭 硅藻土 二氧化硅 活性氧化铝 天然高分子及离子交换树脂 活性炭离子交换树脂 硅藻土 三 生物处理法 借助微生物或植物的絮凝 吸收 积累 富集等作用去除废水中重金属的方法 1 生物吸附主要包括 2 生物絮凝3 植物修复 1 生物吸附 藻类生物吸收重金属的主要途径 生物吸附法特点在低浓度下 重金属离子可以被选择性地去除 节能 处理效率高 操作的pH值和温度条件范围宽 易于分离回收重金属 吸附剂易再生回用 能利用从工业发酵工厂及废水处理厂中排放出大量的微生物菌体 弊端 例如吸附容量易受环境因素的影响 微生物对重金属的吸附具有选择性 而重金属废水常含有多种有害重金属 影响微生物的作用 应用上受限制等 所以还需再进行进一步研究 2 生物絮凝法 生物絮凝法特点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 生物絮凝法的开发虽然不到20年 却已经发现有17种以上的微生物具有较好的絮凝功能 如霉菌 细菌 放线菌和酵母菌等 并且大多数微生物可以用来处理重金属 生物絮凝法具有安全无毒 絮凝效率高 絮凝物易于分离等优点 具有广阔的发展前景 3 植物修复法 植物修复法吸收富集机理 是通过利用植物发达的根系对重金属废水的吸收过滤作用 达到对重金属的富集和积累 利用微生物的活性原则和重金属与微生物的亲和作用 把重金属转化为较低毒性的产物 通过收获或移去已积累和富集了重金属的植物的枝条 降低土壤或水体中的重金属浓度 达到治理污染 修复环境的目的 植物修复法特点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 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 生物絮凝法具有安全无毒 絮凝效率高 絮凝物易于分离等优点 具有广阔的发展前景 在植物修复技术中能利用的植物有藻类植物 草本植物 木本植物等 综上所述 其主要特点 是对重金属具有很强的耐毒性和积累能力 不同种类植物对不同重金属具有不同的吸收富集能力 而且其耐毒性也各不相同 植物修复法优点1 采用木本植物来处理污染水体 具有净化效果好 处理量大 受气候影响小 不易造成二次污染等优点 越来越受到人们的重视 2 能切断有毒有害物质进入人体和家畜的食物链 避免了二次污染 可以定向栽培 在治污的同时 还可以美化环境 获得一定的经济效益 是一种理想的环境修复方法 重金属废水处理发展趋势及展望 一 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 二 几种技术集成起来处理重金属废水我们都知道重金属废水是一种资源 许多重金属都比较昂贵 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 总结总之 在重金属废水处理技术中