重金屬廢水處理技術(shù)研究 (二)
2022-07-15 來自: 環(huán)保水圈 瀏覽次數(shù):669
3、電化學(xué)處理技術(shù)
電化學(xué)水處理技術(shù)主要包括直接電解、間接電解和電絮凝。
其中,直接電解是指污染物直接被氧化或還原而從廢水中取出;間接電解,利用電化學(xué)產(chǎn)生的氧化還原物質(zhì)作為反應(yīng)劑,使污染物轉(zhuǎn)化成毒性更小的物質(zhì);電解絮凝是指在直流電的作用下被溶蝕,產(chǎn)生陽離子,再經(jīng)水解、聚合等一些列過程,生成絡(luò)合物或(和)氫氧化物沉淀,使廢水中的待處置的物質(zhì)凝聚沉淀而分離。隨著工藝研究的不斷深入和完善,新型電化學(xué)技術(shù)比較成功地實(shí)現(xiàn)了廢水中重金屬的處理和回收,并降低了廢水處理成本。隨著新型材料的應(yīng)用和開發(fā)聯(lián)用,電化學(xué)技術(shù)在重金屬廢水處理中將有較好的應(yīng)用前景。
4、生物化學(xué)法
生物化學(xué)法借助微生物或植物的絮凝、吸收、積累、富集等作用去除污水中重金屬的生物技術(shù),具有原材料來源豐富、處理效果好、成本低廉等很多優(yōu)點(diǎn),而備受親睞。生物化學(xué)法包括生物絮凝法、生物吸附法和植物修復(fù)法。生物絮凝法是利用微生物或微生物產(chǎn)生的代謝物,進(jìn)行絮凝沉淀的一種除污方法。生物吸附是對(duì)于經(jīng)過一系列生物化學(xué)作用使重金屬離子被微生物細(xì)胞吸附的概括理解,這些作用包括絡(luò)合、鰲合、離子交換、吸附等。植物對(duì)重金屬的吸收富集機(jī)理,主要為兩個(gè)方面:一是利用植物發(fā)達(dá)的根系對(duì)重金屬廢水的吸收作用,達(dá)到對(duì)重金屬的富集和積累。二是利用微生物和重金屬的親和作用,把重金屬轉(zhuǎn)化為較低毒性的產(chǎn)物。通過收獲或移去已積累和富集了重金屬的植物的枝條,降低土壤或水體中的重金屬濃度,達(dá)到治理污染、修復(fù)環(huán)境的目的。
5、重金屬廢水處理新技術(shù)
(1)光催化技術(shù)
光催化法是指利用光催化劑表面的光生電子或空穴等活性物種,與污水中重金屬離子發(fā)生氧化還原反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)重金屬廢水處理的技術(shù)。以二氧化鈦(TiO2)為例,近年來,利用半導(dǎo)體TiO2光催化法去除或回收廢水中的重金屬離子的研究取得了良好效果,尤其對(duì)CrS+的研究。該技術(shù)作為新興節(jié)能現(xiàn)代污水處理技術(shù)具備很多優(yōu)良特性。通過對(duì)納米TiO2和其它半導(dǎo)體光催化劑的改性、固定化、制備方法研究的不斷深入和完善,光催化技術(shù)有可能廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域。
(2)新型介孔材料
根據(jù)理論和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)定義,介孔材料指孔徑介于2~50nm的多孔材料。該材料具有長(zhǎng)程結(jié)構(gòu)有序、孔徑分布窄、比表面大、孔隙率高且水熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。通過進(jìn)一步深入研究和開發(fā),介孔材料在重金屬廢水的處理中可能投入實(shí)際應(yīng)用。
(3)基因工程技術(shù)
基因工程技術(shù)應(yīng)用于重金屬廢水的治理指通過轉(zhuǎn)基因技術(shù),將具有特殊功能的外源基因轉(zhuǎn)入載體微生物細(xì)胞中,外源基因包括植物基因使之表現(xiàn)出寄主沒有的優(yōu)良治污性狀,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)重金屬的生物富集,凈化污水水質(zhì)。實(shí)踐中以“重金屬+蛋白”、“重金屬+肽”以及特異性轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)等形式進(jìn)行重金屬廢水處理,拓展生物技術(shù)在廢水處理領(lǐng)域應(yīng)用范圍。生物富集存在飽和界點(diǎn)問題,影響該技術(shù)的應(yīng)用。
(4)膠束強(qiáng)化超濾———電解法
目前,將膜技術(shù)和電化學(xué)法這兩種技術(shù)結(jié)合處理重金屬廢水的方法備受關(guān)注。該工藝能夠?qū)崿F(xiàn)污水的凈化處理與重金屬資源的有效回收共同進(jìn)行。如:膠束強(qiáng)化超濾(MEUF)———電解法。其工作原理為:當(dāng)表面活性劑濃度超過其臨界膠束濃度時(shí),大的兩性聚合物膠束形成,溶液經(jīng)過超濾膜時(shí),吸附有大部分金屬離子和有機(jī)溶質(zhì)的膠束被截留,透過液可回用,含重金屬的濃縮液則進(jìn)一步被電解,回收重金屬。以單皮層聚醚酰亞胺(PEI)中空纖維超濾膜進(jìn)行重金屬廢水處理試驗(yàn)結(jié)果表明超濾膜對(duì)廢水中重金屬離的截留去除效果良好。
MEUF在處理重金屬廢水中具有良好的應(yīng)用潛力。
四、重金屬污染防治的技術(shù)發(fā)展方向
國內(nèi)外不少成功的案例表明,重金屬污染治理與其回收利用相結(jié)合是重金屬污染防治的發(fā)展之路,也是技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的方向。
黃河上游環(huán)境敏感地區(qū),越發(fā)展越發(fā)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的制約瓶頸凸顯。隨著企業(yè)的不斷,其資源能源消耗高、污染物產(chǎn)生量大的問題日益突顯。
該公司以變廢為寶,實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用為原則,建設(shè)了廢水綜合治理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用膜法新技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢水深度處理,處理后的廢水循環(huán)利用。膜分離產(chǎn)生的濃水經(jīng)多效蒸發(fā)濃縮回收產(chǎn)品。該系統(tǒng)成功地實(shí)現(xiàn)了同時(shí)達(dá)成重金屬污染治理與其回收利用的目標(biāo)。
五、結(jié)語
重金屬廢水污染的情況因重金屬種類不同而有類、性質(zhì)、組成以及要求標(biāo)準(zhǔn)等選擇相應(yīng)的合適處理方法。所差異,所采用的處理方法也不盡相同,根據(jù)其種物理、化學(xué)、生物、基因技術(shù)和MEUF等方法重金屬廢水的處理中都起到了明顯作用。只有因地制宜地選擇重金屬廢水的處理技術(shù),才能取得良好的效果。重金屬廢水污染治理與重金屬的回收利用相結(jié)合是未來治理的發(fā)展之路,也是技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用的方向。