重金屬?gòu)U水處理技術(shù)綜述

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1、重金屬?gòu)U水處理技術(shù)綜述摘要：本文根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)重金屬?gòu)U水處理技術(shù)的研究成果，借鑒他們的成功經(jīng)驗(yàn)，主要查閱近幾年來，有關(guān)重金屬?gòu)U水處理技術(shù)的文獻(xiàn)期刊，并對(duì)各個(gè)方法的特點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)綜述以及對(duì)處理重金屬?gòu)U水的技術(shù)和方法的發(fā)展趨勢(shì)展望。關(guān)鍵詞：重金屬?gòu)U水處理技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)12一、引言在環(huán)境與人類健康領(lǐng)域，重金屬主要指汞（Hg）、鎘（Cd）、鉛（Pb）、鉻（Cr）、砷（As）、銅（Cu）、鋅（Zn）、鈷（Co）、鎳（Ni）等重金屬。主要來源于礦山開采、機(jī)械加工、有色金屬冶煉、廢舊電池垃圾處理，以及農(nóng)藥、

2、醫(yī)藥、油漆、顏料等生產(chǎn)過程排放的廢水。重金屬進(jìn)入水體后，在食物鏈上具有放大作用，可在人體的某些器官積蓄起來造成慢性中毒，危害人體健康。重金屬對(duì)健康的影響通常表現(xiàn)為對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的長(zhǎng)期損害，以及對(duì)消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)的細(xì)胞、臟器、皮膚及骨骼的破壞。水體重金屬污染已經(jīng)成為我國(guó)和世界上最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一，對(duì)重金屬?gòu)U水的治理受到國(guó)內(nèi)外科研工作者的高度重視。二、重金屬?gòu)U水處理方法2.1化學(xué)沉淀法《重金屬?gòu)U水處理及回收的研究進(jìn)展》一文中提到化學(xué)沉淀法是目前發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)，工藝比較成熟的一種處理方法?；瘜W(xué)沉淀法的原理是

3、通過化學(xué)反應(yīng)使廢水中呈溶解狀態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)變呈不溶于水的重金屬化合物，通過過濾和分離使沉淀物從水溶液中除去，傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀法包括中和沉淀法、硫化物沉淀法和鋇鹽沉淀法。2.1.1氫氧化物沉淀法《物理化學(xué)法處理重金屬?gòu)U水的研究進(jìn)展》一文中提到，中和沉淀法是將溶液pH調(diào)節(jié)到堿性，溶液中的金屬離子經(jīng)過與沉淀劑例如石灰反應(yīng)轉(zhuǎn)化成不溶的固體沉淀，一般地，金屬以氫氧化物的形式從溶液中沉淀出來。中和沉淀法的機(jī)理為：M2++2OH-—M(OH)2。其中，M2+代表溶解性的重金屬，而M(OH)2是不溶的氫氧化物沉淀。中和

4、沉淀法操作簡(jiǎn)單，是常用的處理廢水方法。氫氧化物沉淀法雖然得到了廣泛的應(yīng)用，但是在操作時(shí)還需要注意以下幾個(gè)方面：①中和沉淀后，廢水中若pH值高，需要中和處理后才可排放；②廢水中常常有多種重金屬共存，當(dāng)廢水中含有Zn、Pb、Sn、Al等兩性金屬時(shí)，pH值偏高，可能有再溶解傾向，因此要嚴(yán)格控制pH值，實(shí)行分段沉淀；③廢水中有些陰離子如：鹵素、氰根等有可能與重金屬形成絡(luò)合物，因此要在中和之前需經(jīng)過預(yù)處理；④有些顆粒小，不易沉淀，則需加入絮凝劑輔助沉淀生成。2.1.2硫化物沉淀法《硫化物沉淀法處理含EDTA的

5、重金屬?gòu)U水》中提出，硫化物沉淀法是用硫化物去除廢水中溶解性重金屬離子的一種有效方法。與氫氧化物沉淀法相比，硫化物沉淀法可以在相對(duì)低的pH值條件下（7-9之間）使金屬高度分離，處理后的廢水一般不用中和，形成的金屬硫化物具有易于脫水和穩(wěn)定等特點(diǎn)。由于金屬硫化物的溶度積比相應(yīng)的金屬氫氧化物的溶度積小得多，因此，硫化物沉淀法比氫氧化物沉淀法具有更多的優(yōu)點(diǎn)，比如沉渣量少，容易脫水，沉渣金屬品位高，有利于金屬的回收?？墒橇蚧锍恋矸ㄒ灿胁蛔阒帲确秸f硫化物結(jié)晶比較細(xì)小，難以沉降，因而應(yīng)用也不是很廣。122.1

6、.3鐵氧體法《鐵氧體法處理含銅_鋅_鎘重金屬?gòu)U水的實(shí)驗(yàn)研究》中表示鐵氧體處理重金屬離子廢水是在廢水中加入鐵鹽或亞鐵鹽，在堿性條件下加熱攪拌,加入適量添加劑Na2CO3，形成鐵氧體。重金屬離子通過吸附、包裹、夾帶的作用，取代鐵氧體晶格中Fe2+或Fe3+的位置，形成復(fù)合鐵氧體，過程大致如下：4Fe(OH)2+O2→4FeOOH+2H2O，F(xiàn)e(OH)3→FeOOH+H2O，F(xiàn)eOOH+Fe(OH)2→FeOOH·Fe(OH)2，F(xiàn)eOOH·Fe(OH)2+FeOOH→FeO·Fe2O3+2H2O，3F

7、eO·Fe2O3+Cu2++Zn2++Cd2+→Fe6(3Fe3+、Cu2+、Zn2+、Cd2+)O4。由于制備尖晶石鐵氧體的原料易得方法簡(jiǎn)單，進(jìn)入晶格中的重金屬離子種類多，所形成的共沉物化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、表面活性大、吸附性能好、顆粒均勻、還具有較強(qiáng)的磁性，所以鐵氧體法處理重金屬離子廢水多以尖晶石鐵氧體為主?！秶?guó)內(nèi)鐵氧體法處理重金屬?gòu)U水應(yīng)用現(xiàn)狀》指出這種方法在操作中需要加熱到70℃左右或更高，并且在空氣中慢慢氧化，操作時(shí)間長(zhǎng)，消耗能量多。鐵氧體法雖然很好地解決了重金屬離子達(dá)標(biāo)排放的問題，但由于鐵氧體不能

8、單獨(dú)回收重金屬，而某些重金屬又比較稀少昂貴，是很重要的資源，故在利用該法處理中重金屬?gòu)U水之前，應(yīng)盡量考慮貴重金屬離子的回收與回用。2.1.4化學(xué)沉淀法與其他方法的混合應(yīng)用化學(xué)沉淀法常常與其他水處理方法相結(jié)合，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，構(gòu)成新工藝，使重金屬?gòu)U水處理更加完善?！队秒娀瘜W(xué)和化學(xué)沉淀法從鉻化砷酸銅處理廢物的浸出液中選擇性回收金屬》一文中AmelieJanin,等研究2種回收金屬(As，Cr，Cu)及凈化處理木材用的鉻化砷酸銅酸浸液的方法。在pH=7條件下,與氯化鐵和一種陰