也不知道廢水中銅是什麼,按硫酸銅看吧,
(1)Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu
(2)鐵和銅
(3)過濾
(4)C
② 在含銅廢水處理中為什麼有的是提取銅粉有的是製取硫酸銅
硫酸銅屬於中低等毒性,少量溶液接觸皮膚也沒有關系的,不過不建議直接倒入下水道。
處理回需答注意的事項:
可以經過處理後再廢棄,例如加入少量的氫氧化鈣使銅離子沉澱,家中可以加入一些生石化,也可以起到很好的效果。
如果在實驗室,可以倒入專用的廢液回收桶(我們高中做實驗時一般就會有一個大桶專門回收廢液),也可加入適量NaS處理,沉澱效果更好,再廢棄。
工業上也可以用如下方法回收利用:用制備愈瘡木酚的含銅廢液製取硫酸銅及廢液處理方法,將廢液冷卻,沉結出粗製硫酸銅,再用水溶解,濾去不溶物,製成氧化銅,加硫酸製成純凈的硫酸銅溶液,重新結晶得到純硫酸銅,所剩液體冷卻製取硫酸鈉。用此法製得的純硫酸銅可以回用到愈瘡木酚生產中。
下面是關於硫酸銅毒性的文獻資料,僅供參考。
最低作用劑量:10~50mg
常用催吐劑量:0.15~0.5g
極限劑量:1.0g
致死劑量:10g
口服中毒症狀:
輕:頭暈頭痛,口腔金屬味,惡心嘔吐,腹痛腹瀉,嘔血,黑便。
重:溶血性貧血,心律失常,急性肝功能衰竭,昏迷,休克,死亡
皮膚接觸症狀:皮膚過敏等
吸入症狀:影響肺功能,常見於銅粉類化合物工廠(塵肺)
③ 如何用離子交換法處理含銅電鍍廢水
離子交換樹脂:
離子交換樹脂除銅效果頗佳,樹脂法處理含高濃度氨銅漂洗液已見報道;也有工廠採用弱
酸性陽離子交換樹脂處理酸性硫酸鹽鍍銅漂洗廢水;有些企業用強鹼性陰離子交換樹脂處
理焦磷酸鹽鍍銅廢水,使部分水循環利用[6]。另外鰲合樹脂具有選擇性好、吸附容量
大、快速等優點受到水處理專家的青睞,許多研究者合成了多種多樣的鰲合樹脂用於銅的
去除和回收,宋吉明等[7]利用鈉型氨基磷酸鰲合樹脂使得處理後的出水Cu2+的質量濃度不大於0.015mg/L,M.R.Lutfor等[8]通過將聚丙烯晴嫁接在澱粉上制備含氨基功能團的鰲合樹脂,在pH值為6時對銅的吸附能力高達3.0mmol/g,並且交換速度快。然而由於這些鰲合樹脂價格昂貴,大多停留在試驗階段,較少在工業中大規模應用。
離子交換纖維:
離子交換纖維是近年來發展較快的一種離子交換新材料,在重金屬廢水處理領域也有較大的發展。改性聚丙烯腈纖維對電鍍廢水中銅的吸附研究表明,含銅電鍍廢水經改性聚丙烯腈纖維吸附後,銅離子的含量顯著低於國家排放標准[9]。近年來天然纖維研究成為熱點,天然纖維價格低廉,來源廣泛,是一種很有前途的離子交換劑,利用椰子外殼,棕櫚纖維和稻米外殼等天然纖維去除重金屬離子的研究效果很好。
④ 含銅廢水怎麼處理的具體方法
常見工業廢水的處理方法
摘要主要介紹幾種現代常用的工業廢水處理方法
關鍵詞:工業廢水、處理
1.造紙廠廢水處理
2006 年中國造紙工業紙漿消耗總量為5 992 萬t ,其中廢紙漿為3 380 萬t ,占總漿量的56. 4 %[1 ] ,廢紙回收持續增長,使廢紙造紙生產廢水成了近年來工業廢水處理的熱點之一。
1.1 廢水來源與污染物成分
經分析,廢水中的主要污染物包括半纖維素、木質素及其衍生物、細小纖維、無機填料、油墨、染料等污染物。木質素及其衍生生物、半纖維素、油墨等是形成COD 及BOD 的主要成分;細小纖維、無機填料等主要形成SS ;而色度主要來自油墨和染料等。
1.2廢紙造紙生產廢水的處理[2]
廢紙造紙生產廢水的預處理的主要目的:在於回收廢水中的纖維、降低生化系統負荷。一般廠家均在車間內部對白水進行紙漿回收,下面介紹的預處理主要是混合廢水的廠外處理,主要包括紙漿回收、物化處理及生化處理。
1.3 紙漿回收
常用設備有斜篩、重力自流式篩網過濾機、普通旋轉過濾機、反切單向流旋轉過濾機等,常用的為斜篩。近年來出現多圓盤回收混合廢水纖維。多圓盤運行費用低、基本不需加葯、回收纖維質量高、出水懸浮物含量低( SS < 60mg/ L) ,後續可以省去初沉池,具有廣闊的應用前景。
1.4 物化處理
物化預處理常用的有氣浮法和沉澱法。氣浮法主要為機械法和溶氣法。機械法以渦凹
氣浮為代表,溶氣氣浮以普通溶氣氣浮和淺層氣浮為代表。
1.5生化處理
生化處理是廢紙造紙生產廢水處理的關鍵部分「, 厭氧+ 好氧」工藝具有耐沖擊負荷、COD 去除率高、動力消耗低、運行費用低等優點,被廣泛採用。厭氧處理一般採用水解酸化或完全厭氧反應器(UASB、IC、PAFR 等) 。好氧處理一般採用活性污泥法、接觸氧化法或氧化塘,其中以活性污泥法應用最廣。厭氧系統容積負荷可取2~15 kgCODCr / (m3 •d) ,好氧系統污泥負荷可取0. 25~0. 6 kgCODCr / (kgML SS •d) 。
2含金屬離子的廢水處理[3]
電鍍廢水中所含重金屬能對環境及人體產生長遠的不良影響, 因此, 電鍍廢水必須嚴格控制, 妥善處理和處置。對含有機物、絡離子及螯合物量大的廢水, 要先將妨礙處理重金屬的有機物質用氧化、吸附等適當的處理方法除去。然後再把它作無機類廢水處理。實際生產中廢水產生量較大的有: 含銅廢水、含鉻廢水、含鎳廢水和含鉛廢水等。含重金屬廢水最常採用的是化學沉澱法, 把重金屬離子轉變成難溶於水的氫氧化物或硫化物等的鹽類, 然後進行共沉澱而除去, 同時, 加強混凝方法對重金屬的處理很有效。化學沉澱法的優點是成本低。離子交換樹脂法及吸附法等技術也越來越多地應用於含重金屬廢水的處理。
2.1含銅廢水
含銅廢水主要來源於電鍍、化學鍍工序。其處理辦法有氫氧化物沉澱法、硫化物沉澱法、吸附法、離子交換樹脂法、鐵屑處理、電解法、離子螯合法。
2.2 含鉻廢水
含鉻廢水主要來源於電鍍鉻、鈍化工序。含鉻廢水的處理技術有化學還原法、鐵氧體法[ 3] 、氣浮法、電化學還原法、吸附法、生物化學法、液膜技術、金屬沉澱劑處理、離子交換等[ 4] 。實驗證明,經過沉澱法和陰離子交換法處理過的廢水完全符合排放標准,處理效果比較好。
2.3 含鎳廢水
含鎳廢水主要來源於電鍍、化學鍍工序。其處理辦法有氫氧化物沉澱法、硫化物沉澱法、配製重金屬處理劑、吸附法、離子交換樹脂法。
2.4 含鉛廢水
含鉛廢水主要來源於電鍍、化學鍍工序。其處理辦法有氫氧化物沉澱法( 含混凝)、硫化物沉澱法。
3切削乳化廢水,處理
對採用PAFSi 絮凝劑處理切削乳化廢水, 在100 ml切削乳化廢水中投加絮凝劑量為10.0 ml~12.0 ml, pH控制在5.8~6.5 之間, 溫度50~55℃, 攪拌方式先快後慢, 即先2 min 內100 r/min, 後期15 min 內600 r/min~70 r/min, COD 去除率達98.5%。且處理後的水質清, 絮體大, 沉降速度快等, 效果好。
4高難度廢水處理
高難度廢水處理的原則與方法歸結為兩個基本處理原則其一, 利用地球引力進行固液分離;其二, 運用自然界中的微生物將其降解為二氧化碳和水及剩餘污泥, 一些難降解的物質通過其他技術手段轉化為可降解物質。可溶性有機物中難降解的有害溶劑去除可採用吸附法、滲透法、吹脫法、高溫氧化法、化學聚凝法、復合氧化法、膜分離法, 技術關鍵在於將不可生化物質轉化為可生化物質, 運用高溫復合氧化和微捕技術、水與溶劑的分離技術、高鹽去除的水中結晶技術等。針對具體的污水和廢水處理, 其技術手段有多種形式, 如物理法、化學法、生物法、電化學法、復合法等。高級氧化是廢水可生化轉化的關鍵技術, 高溫催化氧化、光輻射氧化、氣體氧化、電解等, 都是非常有用的技術手段。高溫催化氧化工藝是解決可溶性物質的可生化性轉化, 運用多種高溫發生技術, 在常壓下對污水進行高溫接觸氧化, 這種接觸氧化可將污水中有毒有害物質無害化, 並降低其化學鍵能。通過有高溫氧化和無高溫氧化的可生化性對比試驗發現,在高溫氧化後進人催化過程可使大分子有機物轉化為小分子有機物 ,污水經高溫處理後進人催化裝置經過綜合高溫氧化催化, 瞬間可使去除率達到一,這是將不可生物降解的物質轉化為可生物降解的物質所致, 從而大大提高可生化性。因此高溫催化氧化對工業廢水的綜合處理有著十分重要的作用。據了解, 高溫發生器有4種形式,即①液化器負壓高溫發生器②汽油混氧發生器③空氣等離子發生器④高壓水氫氣發生器。液化器負壓高溫發生器是將液化氣出口壓力先由零壓閥轉化至零壓力,然後由負壓與空氣中的氧進行動力混合, 這時點火可產生高溫,有效避免了二嘻喊的產生, 也避免了二次污染問題。空氣等離子發生器也是一項新的科研成果,是利用空氣作為原材料, 在大電流的作用下產生山崩效應, 從而產生高溫, 這種高溫發生器的產生目前已解決高溫發生器自身的冷卻問題, 為間歇式工作形式。優點是使用管理簡便, 成本較低缺點是大電流需大功耗。這種方式對於電力富足地區可以選擇使用, 在污泥處理方面亦可借鑒使用。它可在瞬間產生的高溫, 可達到污泥減量化處理所需溫度,這種高溫為點源式高溫。目前國內外先進的制氫技術均採用普通自來水作為氫能源原料, 將水高壓化以後再由電解制氫, 解決了能源問題也同時解決了制氫過程中設備的冷卻問題。
結語
現在環保問題越來越受到人們重視,而水污染不僅影響生態環境,更直接影響著人類的身體健康,而工業廢水更是水污染的重要來源,如何更好解決工業廢水的處理問題,值得每一個人關注,了解,甚至思考,改善,以求將工業發展帶來的污染減少到最少。本文粗略介紹了造紙廠的廢水,切削乳化廢水及含重金屬離子的廢水的處理辦法,並小結了高難度廢水的處理原則及現狀。
希望能夠幫助你,污水凈化團隊竭誠為你服務!
⑤ 用離子交換法如何處理含銅電鍍廢水
離子交換樹脂除銅效果頗佳,樹脂法處理含高濃度氨銅漂洗液已見報道;也有工廠採用弱酸性陽內離子交換容樹脂處理酸性硫酸鹽鍍銅漂洗廢水;有些企業用強鹼性陰離子交換樹脂處理焦磷酸鹽鍍銅廢水,使部分水循環利用[6]。另外鰲合樹脂具有選擇性好、吸附容量大、快速等優點受到水處理專家的青睞,許多研究者合成了多種多樣的鰲合樹脂用於銅的去除和回收,利用鈉型氨基磷酸鰲合樹脂使得處理後的出水 Cu2+ 的質量濃度不大於0.015 mg/L,M.R.Lutfor等[8]通過將聚丙烯晴嫁接在澱粉上制備含氨基功能團的鰲合樹脂,在pH值為6時對銅的吸附能力高達3.0mmol/g,並且交換速度快。然而由於這些鰲合樹脂價格昂貴,大多停留在試驗階段,較少在工業中大規模應用。
⑥ 請問工業中處理含銅廢水的常規方法
目前國內外對化學法處理含銅廢水研究較多,主要有化學沉澱法、置換法、電解版法等。並且大多已應用權於實際生產中。
化學沉澱法:主要分為石灰法和硫化物沉澱法等。石灰法是作為工業上處理含銅等重金屬離子酸性廢水應用較廣的一種方法,其機理主要是往廢水中添加鹼(一般是氫氧化鈣)提高其pH,使銅等重金屬離子生成難溶氫氧化物沉澱,從而降低廢水中銅離子含量而達到排放標准。其處理工藝為 :重金屬酸性廢水→沉砂池→石灰乳混合反應池→沉澱池→凈化水→外排。
物化法一般都是採用離子反滲透膜、離子交換、吸附等方法除去廢液中的銅。在物化法方面也有眾多學者做了深入的研究,並取得了一定的成果。
活性炭吸附法是最常用的一種含銅廢水處理技術。
具體可參考:
李博; 劉述平 含銅廢水的處理技術及研究進展 礦產綜合利用 2008-10-15 期刊
http://www.hb139.com/gs-htfs.html
⑦ 用硫酸亞鐵和硫化鈉處理絡合銅廢水的加葯順序
含絡合銅廢水有很多種,有的來源於電鍍,有的來源於蝕刻線路板,或者來源於顏料及其他行業。
不同的行業所用的絡合劑也有所不同,常見的絡合劑有NH3、EDTA、乙二胺、酒石酸。這些絡合劑與銅離子配位形成非常穩定的可溶性絡合物,與游離態銅離子相比,絡合態的銅離子用普通的中和沉澱法是很難去除的。常見的有以下幾種:
一、硫化物沉澱法
將硫化物(硫化鈉)加入含絡合銅的廢水中,然後加入氫氧化鈉,控制廢水的pH值在9.5~11.5之間,再適量添加聚丙烯醯胺(PAM),形成溶度積很小的難溶沉澱物硫化銅(CuS),在PAM的作用下將銅離子從廢水中除去。
硫化物沉澱法可以將含絡合銅廢水中的含銅量降低到0.5mg/L以下。
硫化物沉澱法的操作難度是硫化鈉的加入量難以准確控制,S2-一旦過量,會產生惡臭,形成二次污染。
二、硫酸亞鐵法
將7水硫酸亞鐵按FeSO3。7H2O:Cu2+=15:1的比例加入含絡合銅的廢水中,攪拌均勻後見加入氫氧化鈉,控制pH值在9.0以上,適量添加聚丙烯醯胺(PAM),可以將廢水中的含銅量降低到0.5mg/L以下。
硫酸亞鐵除銅的原理基於Cu(NH3)2+、EDTA-Cu2+與EDTA-Fe3+的穩定常數的差異,EDTA-Fe3+的穩定常數比EDTA-Cu2+和EDTA-Fe3+的穩定常數高幾個數量級,向含絡合銅的廢水中加入硫酸亞鐵,亞鐵離子可促成EDTA-Fe3+的結合而將銅離子置換出來,使銅由絡合態變成游離態,再通過調高廢水的pH值,使銅離子、鐵離子變成Cu(OH)2、Fe(OH)3沉澱而實現銅、鐵的去除,由於Fe(OH)3的混凝作用,廢水中新生成的沉澱物沉澱速度加快,除銅效率提高。
硫酸亞鐵法的缺點是加葯量大,產生的污泥多。
除了這兩種方法,還有氧化法(一般是加氯酸鈉)、還原法(常見的是加鐵屑)和吸附法(大部分是加活性炭和沸石)等方法。
根據你的描述,你們綜合使用硫化物沉澱法與硫酸亞鐵法。
加葯順序為:先加硫化鈉(Na2S),形成溶度積很小的難溶沉澱物硫化銅(CuS),再加硫酸亞鐵,最後加氫氧化鈉,調整pH值在9~11之間,硫酸亞鐵不僅能消除多餘的S2-,還能形成Fe(OH)3沉澱,由於Fe(OH)3的混凝作用,使沉澱速度加快,提高除銅效率。
⑧ 含銅電鍍廢水的處理有哪些方法
1.1
中和沉澱法
目前國內常採用化學中和法、混凝沉澱法處理含銅綜合電鍍廢水,在對廢水中的酸、鹼進行中和的同時,銅離子形成氫氧化銅沉澱,然後再經固液分離裝置去除沉。單一含銅廢水在pH值6.92時,就能使銅離子沉澱去除而達標,一般電鍍廢水中的銅與鐵共存時,控制pH值在8~9,也能使其達到排放標准。然而對既含銅又含其它重金屬及絡合物的混合電鍍廢水,銅的去除效果不好,往往達不到排放標准,主要是因為此方法的處理實質是調節廢水pH值,而各種金屬最佳沉澱的pH值不同,使得去除效果不好;再者如果廢水中含有氰、銨等絡合離子,與銅離子形成絡合物,銅離子不易離解,使得銅離子不能達標排放。特別是對含有氰的含銅混合廢水經處理後,銅離子的濃度和CN-的濃度幾乎成正比,只要廢水中的CN-存在,出水中的銅離子濃度就不會達標[1]。這就使得利用中和沉澱法處理含銅混合廢水的出水效果不好,特別是對於銅的去除效果不佳。
1.2硫化物沉澱法
硫化物沉澱法處理重金屬廢水具有很大的優勢,可以解決一些弱絡合態重金屬不達標的問題,硫化銅的溶解度比氫氧化銅的溶解度低得多,而且反應的pH值范圍較寬,硫化物還能沉澱部分銅離子絡合物,所以不需要分流處理[2]。然而,由於硫化物沉澱細小,不易沉降,限制了它的應用,另外氰根離子的存在影響硫化物的沉澱,會溶解部分硫化物沉澱。沉澱法處理電鍍廢水應用最為廣泛,除了以上兩種常見的方法之外,
很多研究者把研究的重點放到了重金屬沉澱劑的開發上。用澱粉黃原酸酯(ISX)處理含銅電鍍廢水,銅脫除率大於99%。YijiuLi等利用二乙基氨基二硫代甲酸鈉(DDTC)
作為重金屬捕獲劑,當DDTC與銅的質量比為0.8~1.2時,銅的去除率可以達到99.6%[3],該捕獲劑已經工業應用。重金屬沉澱劑的研究將更有利於化學沉澱法的發展。
1.3電化學法
電化學方法處理重金屬廢水具有高效、可自動控制、污泥量少等優點,且處理含銅電鍍廢水能直接回收金屬銅,處理時對廢水含銅濃度的范圍適應較廣,尤其對濃度較高(銅的質量濃度大於
1g/L時)的廢水有一定的經濟效益,但低濃度時電流效率較低。該方法主要用於硫酸銅鍍銅廢水等酸性介質的含銅廢水,是較為成熟的處理含銅電鍍廢水的方法之一,國內有商品設備供應。目前,常用的除平板電極電解槽外,還有含非導體顆粒的平板電極電解槽和流化床電解槽等多種形式的電解槽。近年來的試驗研究該方法也能用於氰化銅、焦磷酸鍍銅等電鍍廢水處理。L.Szpyrkowicz等利用不銹鋼電極在pH值為13時直接氧化氰化銅廢水,在1.5h 內使得含銅廢水中銅的質量濃度由470mg/L降到0.25mg/L,回收金屬銅335.3mg[4],同時指出不銹鋼電極的表面狀態對氧化銅氰化合物具有重要的影響,特別是水力條件對電化學反應器破銅氰絡合物的影響,並提出了新的反應器的動力和電流效率的精確數值[5]。研究者又不斷地改進電極,大大提高了電流效率和回收能力,然而由於電極很容易污染,耗能、處理費用高等缺點限制了電化學法處理含銅電鍍廢水的應用。2離子交換法處理含銅電鍍廢水離子交換法是處理重金屬廢水的主要方法之一。而各種離子交換劑不斷推陳出新。離子交換劑種類很多。近年來,纖維素物質開始受到青睞;絡合劑對該方法處理含銅電鍍廢水的影響較小。
2.1離子交換樹脂
離子交換樹脂除銅效果頗佳,樹脂法處理含高濃度氨銅漂洗液已見報道;也有工廠採用弱
酸性陽離子交換樹脂處理酸性硫酸鹽鍍銅漂洗廢水;有些企業用強鹼性陰離子交換樹脂處
理焦磷酸鹽鍍銅廢水,使部分水循環利用[6]。另外鰲合樹脂具有選擇性好、吸附容量
大、快速等優點受到水處理專家的青睞,許多研究者合成了多種多樣的鰲合樹脂用於銅的
去除和回收,宋吉明等[7]利用鈉型氨基磷酸鰲合樹脂使得處理後的出水Cu2+的質量濃度不大於0.015mg/L,M.R.Lutfor等[8]通過將聚丙烯晴嫁接在澱粉上制備含氨基功能團的鰲合樹脂,在pH值為6時對銅的吸附能力高達3.0mmol/g,並且交換速度快。然而由於這些鰲合樹脂價格昂貴,大多停留在試驗階段,較少在工業中大規模應用。
2.2離子交換纖維
離子交換纖維是近年來發展較快的一種離子交換新材料,在重金屬廢水處理領域也有較大的發展。改性聚丙烯腈纖維對電鍍廢水中銅的吸附研究表明,含銅電鍍廢水經改性聚丙烯腈纖維吸附後,銅離子的含量顯著低於國家排放標准[9]。近年來天然纖維研究成為熱點,天然纖維價格低廉,來源廣泛,是一種很有前途的離子交換劑,利用椰子外殼,棕櫚纖維和稻米外殼等天然纖維去除重金屬離子的研究效果很好。
3膜分離技術處理含銅電鍍廢水
膜法處理工業廢水一般選用反滲透、超濾及二者的結合技術,膜法處理工業廢水的關鍵是
根據分離條件選擇合適的膜。利用反滲透膜分離技術對含銅電鍍廢水的處理已見報道很多
[10],該方法對含銅絡合物的電鍍廢水處理效果也不錯,有的已應用於工業,並與其它水處理技術連用取得很好的效果。另外液膜法處理重金屬廢水在美國、日本、德國均有報道,有的已獲得經驗性規律,F.valenzuela等[11]利用Span-80-水楊醛肟液膜體系對酸性采礦廢水中的銅進行處理,並建立了攪拌條件下去除銅的動力模型。
4吸附法處理含銅電鍍廢水
吸附法處理重金屬廢水具有很多優點,成為水處理研究的重點,開發了許多性能良好的吸附劑,特別是利用工業廢棄物和農作物余物作吸附劑,並且對現有的吸附劑改性提高其吸附性能,成為近年來研究的熱點。沸石和麥飯石價格低廉,應用較廣泛,麥飯石對銅離子的吸附可以達到95%以上;藍晶石在適當的條件下對銅離子可以達到100%的吸附效果;煙煤灰、爐渣等可以用作吸附劑處理含銅電鍍廢水, 而且從煙煤灰中合成4A沸石可以吸附多種重金屬,對銅離子的吸附效果很好[12]。另外對現有的吸附劑進行改性可以大大提高交換容量和效率。李愛陽[13]對斜發沸石改性,提高了吸附性能,有效去除銅,並同時去除鋅、隔、鉛等重金屬離子,工業運行效果良好;SelvaajRengaraj等[14]對多空滲水性釩土進行氨化和質子化改性,實現了對含銅的質量濃度為100mg/L的廢水去除達到95%,為低濃度的含銅廢水的處理開辟了道路。目前研究重點轉向了一些植物和動物的廢棄物作
為吸附劑,為了增大吸附量和吸附選擇性,進行改性,改性後的吸附劑對銅離子的吸附效果顯著提高。經酒石酸改性後的谷殼大大提高對銅離子的吸附效果[15],通過鹼液處理後的雞羽毛吸附銅離子的容量大大提高,吸附效果很好[16]。利用木屑吸附混合電鍍廢水中的銅離子,
效果優於單一廢水中銅的處理[17]。
5生物法處理含銅電鍍廢水
生物法處理重金屬廢水最大的特點是在運行過程中微生物能不斷地增殖,生物質去除金屬離子的量隨生物質量的增加而增加。生物法在應用上具有很多優點,如綜合處理能力較強,使廢水中的銅、六價鉻、鎳、鋅、隔、鉛等有害金屬離子得到有效的去除;處理方法簡便實用;過程式控制制簡單;污泥量少,二次污染明顯減少。然而生物法處理重金屬廢水存在著功能菌繁殖速度和反應速率慢,處理水難以回用的缺點。目前一些微生物已經應用於含銅電鍍廢水的凈化,生物吸附是利用一定種類的生物群積聚廢水中的重金屬,生物群可以被認為是生物吸附的離子交換劑。微生物有機體屬於不同的種屬,如細菌、真菌、酵母菌、藻類等,這些天然的、豐富的、價廉的微生物可以用作有效的生物吸附劑選擇性地去除廢水中的銅離子,有關利用微生物去除銅離子的報道很多[18-20]。雖然活性微生物的吸附量和吸附效率高於非活性微生物,通常仍選用非活性微生物,主要是非活性微生物不受環境毒性、營養物、生長介質的限制,解吸容易,微生物可以再利用,過程式控制制簡單,生物體停留時間較長,生物吸附迅速。採用微生物處理重金屬廢水的研究已成為熱點。
⑨ 銅鎳廢水處理後的污泥是什麼顏色
1 電鍍污泥的特點及其危害性
多數的電鍍廢水處理方法都要產生污泥,而化學沉澱法是產生污泥的主要來源。有些方法,如離子交換法和活性炭法雖不直接產生污泥,但在方法的某些輔助環節,如再生液的處理也要產生污泥 。由於化學法在國內外都被作為一種主要的處理方法,所以電鍍污泥的形勢是很嚴峻的。按照對電鍍廢水處理方式的不同,可將電鍍污泥分為混合污泥和單質污泥兩大類。前者是將不同種類的電鍍廢水混合在一起進行處理而形成的污泥;後者是將不同種類的電鍍廢水分別處理而形成的污泥,如含鉻污泥、含銅污泥、含鎳污泥、含鋅污泥等。但是,實際上大多數電鍍小企業的廢水經過處理後得到的多是混合污泥。因此,目前針對電鍍污泥的處理和資源化利用也是以混合污泥為主要對象。
電鍍廢水處理過程中產生的污泥含有有害重金屬,它具有易積累、不穩定、易流失等特點,如不加以妥善處理,任意堆放,其直接後果是污泥中的cu、Ni、zn、cr等這些重金屬在雨水淋溶作用下.將沿著污泥一土壤一農作物一人體的路徑遷移,並可能引起地表水、土壤、地下水的次生污染,甚至危及生物鏈,造成嚴重的環境破壞 。
針對電鍍污泥的特點及其危害性.從環境污染防治和資源循環利用的角度考慮,主要採用以下兩種處理方式,一是經過處理後,使污泥不會引起二次污染而丟棄並貯存,即無害化處置;二是使對污泥中的重金屬資源進行綜合回收,即資源化利用。
2 電鍍重金屬污泥的無害化處置
污泥處理與處置的無害化技術是實現污泥資源化利用的前提條件。中國在2001年12月17日發布的《危險廢物污染防治技術政策》(環發[2001]199號)中,要求到2015年,所有城市的危險廢物基本實現環境無害化處理處置。
2.1 固化劑固化
在危險固體廢物諸多處理手段中,固化技術是危險廢物處理中的一項重要技術,在區域性集中管理系統中佔有重要地位。和其他處理方法相比,它具有固化材料易得、處理效果好、成本低的優勢 。固化過程是利用添加劑改變廢物的工程特性(例如滲透性、可壓縮性和強度等)的過程。近年來,美國、日本及歐洲一些國家對有毒固體廢物普遍採用固化處置技術,並認為這是一種將危險物轉變為非危險物的最終處置方法,所採用的固化材料有水泥、石灰、玻璃和熱塑料物質等 。其中,水泥固化是國內外最常用的固化技術,在美國被認為是一種很有前途的技術,它被證明對一些重金屬的固定是非常有效的。美國國家環保局也確認它對消除一些特種工廠所產生的污泥有較好的效果。賈金平等 在總結A Roy 等人有關水泥固化電鍍污泥研究經驗的基礎上,進行了一系列的試驗研究,結果發現,在電鍍重金屬污泥中加_人425號水泥,按混凝土與污泥為40:1或50:1進行固化試驗,所得樣品的強度(28 d)可達到275號水泥的標准。固化體對zn、cu、Ni、cr離子有很好固化效果,通過進一步研究發現,對電鍍污泥進行鐵氧體化預固化,然後再與混凝土按1:30的比例進行固化,對樣品及其浸出液進行分析,發現這一方法對zn、Ni、Cu、Cr的固化和穩定效果更佳,且產物強度可達到325號水泥標准。吳少林等 以電鍍鉻污泥為對象,以水泥為固化劑,硫脲、硅酸鈉為添加劑,研究在不同的添加劑用量、配比以及不同的pH值的水中,研究鉻的浸出規律。實驗結果表明,水泥固化效果良好, (水泥): (鉻泥)為1.5:1.0即可。加入硫脲、硅酸鈉等添加劑,可降低鉻的浸出濃度,硫脲的穩定化效果優於硅酸鈉,二者存在一定的協同效應,且硅酸鈉可顯著提高固化塊的強度。塗潔等 利用HAS土壤固化劑代替水泥來固化電鍍污泥,能得到具有良好抗浸出性、耐腐蝕性、抗滲透性、足夠機械強度的護坡磚。該固化工藝開辟了電鍍污泥資源化利用的新途徑。
2.2 填埋
從經濟、技術、廢物現狀來看,填埋技術是比較適合中國國情的一項危險廢物無害化處置途徑,但國內針對電鍍污泥這一類危險廢物的填埋技術仍處於較低的水平。由於對大多數工業危險廢物只是簡單的堆放或填埋,因此,對環境的破壞相當嚴重,特別是對地下水的污染問題十分突出。但技術的障礙是有限期的,在目前和不久的將來,填埋仍然是必要的。特別強調的是危險廢物的安全填埋,即在填埋前必須進行預處理使其穩定化,以減少因毒性或可溶性造成的潛在危險。近年來,國家逐步提高了對電鍍污泥等危險廢物的管理和處置力度。1995年,在廣東深圳建成了第一座符合國際標準的危險廢物填埋場,2001年,國家頒布了《危險廢物填埋污染控制標准》(GB18598—2001),這對電鍍污泥真正實現無害化處置打下了良好的基礎。
2.3 投海
投海實際上就是一種污染物的轉移,通過選擇一個距離和深度適宜的處置場所,把電鍍污泥倒人海洋這個大受體。投海處置曾經也是污泥處置的一種重要方式,如美國在1899-1965年就曾把包括電鍍重金屬污泥在內的多種廢物進行投海處理,歐共體國家中的英國、愛爾蘭等的25% ~45% 固體廢物採用投海的方式進行處理。但對於有明顯毒性的污泥必須經過固化後才允許投入海洋。不管是直接投海,還是固化後再投海,其對海洋生態系統和人類健康造成的威脅是難以避免的,所以國際公約已明令禁止,1998年以後不準再向海洋直接排污。
2.4 焚燒熱處理
污泥焚燒是利用高溫將污泥中的有機物徹底氧化分解,最大程度地使污泥中的某些劇毒成分毒性降低。通過焚燒熱處理,可以大大減少電鍍污泥的體積,降低對環境的危害。此外,焚燒的產物還有利用價值,如灰渣可用於制磚、鋪路或他用,焚燒產生的熱量可用於發電。因此,焚燒熱處理是實現電鍍污泥減量化z無害化的一種快捷、有效的技術。近年一些學者在焚燒減容的基礎上,對焚燒渣的資源化利用進行了廣泛的研究,廖昌華等 以含低濃度Cu、Ni的電鍍重金屬污泥為研究對象,在適宜的溫度下,通過焚燒預處理,使污泥中的重金屬含量提高,從而為最終浸出有價金屬製取海綿銅和硫酸鎳產品創造了條件。但是,由於這種方法能耗較高,對焚燒設備和條件有一定要求,一般的小電鍍廠難以承受巨額的處理費用,所以很難得到大面積的推廣。
3 電鍍重金屬污泥的資源化綜合利用
由於資源貧化和環境污染的加劇,電鍍污泥作為一種重要的重金屬資源加以回收利用,一直是國內外研究的重點。工業化國家上世紀70—80年代已普遍重視從電鍍污泥中回收重金屬的新技術開發。中國在「七五」和「八五」期間也專門設立了關於電鍍污泥資源化的攻關課題 。作為一種廉價的二次資源,只要採用適當的處理方法,電鍍污泥便能變廢為寶,帶來可觀的經濟效益和環境效益。隨著經濟與社會的快速發展,電鍍污泥的資源化利用將逐漸成為前景廣闊的綠色產業。
3.1 回收重金屬
3.1.1 浸出一沉澱法對電鍍污泥進行選擇性浸出,使其中的重金屬分組溶出,這是回收重金屬的關鍵一步,也是決定後續金屬回收率的關鍵所在。金屬的浸出溶解主要有酸浸和氨浸兩種工藝。目前國際上偏向於採用選擇性相對較好的氨浸。由於沉澱法分離回收浸出液中的重金屬,工藝簡單,應用較為廣泛。捷克 u-的研究者提出了一種處理鎳電鍍污泥的多級沉澱工藝,並在實驗室進行了研究。該技術包括污泥酸浸、多種沉澱方法凈化硫酸鹽浸出液,使共存於鎳電鍍污泥中的雜質,如Fe、zn、cu、cr、Cd、A1等被脫除,最後一級沉澱中鎳以氫氧化物的形式從凈化溶液中分離出來。鎳的最終沉澱物達到的純度足以在冶金工業中直接再利用。毛諳章等人? 研究了硫化物沉澱分離提純、氯酸鈉硫酸體系浸出回收銅的工藝路線,銅的總回收率達到94.5% 。陳凡植等 研究採用常溫下浸出、鐵屑置換、多步沉澱凈化製取硫酸鎳和固化處理工藝綜合利用電鍍污泥,得到的海綿狀銅粉,品位在90% 以上,回收率達95% ,還可以得到工業純的硫酸鎳,鎳的回收率大於80% 。
3.1.2 浸出一溶劑萃取法
電鍍污泥的溶劑萃取法,是在浸出液中加入與水互補相容的有機溶劑,或含有萃取劑的有機溶劑,通過傳質過程,使污泥中的某些重金屬物質進入有機相,從而達到分離濃集的目的,也稱液一液萃取法。20世紀70年代,瑞典國家技術發展委員會支持Chalmers大學開發了Am—MAR「浸出一溶劑萃取」工藝回收電鍍污泥中的cu、zn、Ni等重金屬物質,並逐步形成工業規模。中國的祝萬鵬等 』」』 以溶劑萃取工藝為主體,先後進行了一系列從電鍍污泥中回收有價金屬的實驗研究,先是採用氨絡合分組浸出一蒸氨一水解硫酸浸出一溶劑萃取一金屬鹽結晶工藝,對電鍍污泥進行有價金屬的回收,並得到了含Cu、zn、Ni、cr等的各種高純度金屬鹽類產品。後來採用N ,一煤油一H sO 四級逆流萃取工藝,可使銅的萃取率達99% ,而共存的鎳和鋅損失幾乎為零。銅在此工藝過程中以銅鹽CuSO ·5H:O,或電解高純銅的形式回收,初步經濟分析表明,其產值抵消日常的運行費用,還具有較高的經濟效益。整個工藝過程較簡單,循環運行,基本不產生二次污染。後來經過工藝改進,該小組又研究了硫酸浸出一P姍~煤油一硫酸體系,萃取分離鐵、鈉皂一P:。 一煤油一硫酸體系共萃取鉻、鋁一反萃取分離鉻、鋁工藝,回收電鍍污泥氨浸渣中的金屬。通過優化實驗,並且確定了全流程的最佳工藝參數。結果表明,鐵鉻渣中的金屬鉻、鋁和鐵均可以高純度鹽類形式回收,可作為化學試劑使用,回收率達95% 以上。葡萄牙的J.E.Silva等 對含有cu、cr、zn、Ni等重金屬的電鍍污泥,採用硫酸浸出一置換除銅一沉澱除鉻一D2EHPA和Cyancx 272萃取分離鋅、鎳一結晶的工藝進行了研究。結果顯示,D2EHPA對鋅的萃取率要比Cyancx 272高,且存在於有機相中的鋅能全部被回收,經過結晶後,能得到純度相當高的硫酸鎳產品。在銅、鉻的去除階段,銅的回收率達到90% ,產生的Cr—CaCO,沉澱,有可能製作硅酸鹽材料
3.1.3 電解法
根據物理化學中的電解基本原理,在國內一些冶煉廠對主要含Fe(OH),和Cr(OH) 組分的污泥進行了電解法處理,其中武漢冶煉廠¨ 的方法值得借鑒。他們將一定量的水和硫酸加入到污泥中,沸騰後靜止30 min,過濾後的濾液移至冷凍槽,然後加入理論量1~2.5倍的硫酸銨,使生成硫酸鉻和硫酸鐵轉變為鐵礬,根據鉻礬和鐵礬在低溫(75℃)條件下溶解度的不同而達到鉻、鐵的分離,最後,可回收90% 以上的鉻。
3.1.4 氫還原分離法 氫還原分離金屬物質是一種較成熟的技術。上世紀50年代以來,在工業上用氫氣還原生產銅、鎳和鈷等金屬,取得了顯著的經濟效益和社會效益。張冠東等?。採用濕法氫還原對電鍍污泥氨浸產物中的cu、Ni、zn等有價金屬進行了綜合回收處理,成功地分離出金屬銅粉和鎳粉。實驗結果表明,在弱酸性硫酸銨溶液中,可以獲得較好的銅鎳分離效果。所得兩種金屬粉末的純度可達到99.5% ,符合3 銅粉和3 鎳粉的產品要求,銅的回收率達到99% ,鎳的回收率達到98% 以上。並且在此基礎上,對還原尾液中的鋅進行了回收。該法流程簡單,投資少,產品純度高,值得在工業生產中進一步改進推廣。
3.1.5 煅燒酸溶法 Jitka Jandova等¨ 通過實驗研究發現,對含銅電鍍污泥進行酸溶、煅燒、再酸溶,最後以銅鹽的形式回收,是一種簡便可行的方法。在高溫煅燒過程中,大部分雜質,如Fe、Zn、Al、Ni、si等轉變成溶解緩慢的氧化物,從而使銅在接下來的過程中得以分離,最終以cu (SO ) H:0的形式回收。這種方法流程簡單,不需要添加別的試劑,具有較強的經濟性和簡便性。但回收得到的銅鹽含雜質較多,工藝有待進一步優化。
3.2 鐵氧體綜合利用技術
鐵氧體技術是根據生產鐵氧體的原理發展起來的,應用鐵氧體綜合利用技術處置電鍍重金屬污泥,並製成合適的工業產品,是經過許多學者實驗研究後得到肯定的一種方法。由於電鍍污泥是電鍍廢水經亞鐵絮凝的產物,故電鍍污泥中一般含有大量的鐵離子,尤其在含cr電鍍污泥中,採用適當的無機合成技術可使其變成復合鐵氧體 ,電鍍污泥中的鐵離子以及其它多種金屬離子被束縛在反尖晶石面心立方結構的四氧化三鐵晶格格點上 ,其晶體結構穩定,達到了消除二次污染的目的。
鐵氧體化分為干法和濕法兩種工藝,上海交通大學的賈金平等 利用上海電機廠、上海水泵廠產生的電鍍污泥為原料,通過濕法工藝合成了鐵黑產品,並以鐵黑顏料為原料,開發了C43—31黑色醇酸漆、Y53—4—2鐵黑油性防銹漆等多項產品。隨後又在原來的基礎上開發了電鍍污泥濕法合成鐵氧體後,干法還原烘乾的新工藝,並申請了專利。通過這一工藝可以合成性能優良的磁性探傷粉,而且具有工藝簡單、成品率高、無二次污染、處理成本低等優點。
3.3 堆肥化製作肥料
國內外控制污泥重金屬污染的主要方法,是採用污泥堆肥。堆肥化即人工控制在一定水分、C/N和通風條件下通過微生物發酵作用,將有機物轉變為肥料的過程。自然界中許多微生物具有氧化、分解有機物的能力,實踐證明,可利用微生物在一定濕度和pH條件下,使有機物發生生物化學降解,形成類似腐殖質物質,作肥料和改良土壤,並根據微生物對0,的需求不同,分為好氧堆肥和厭氧堆肥,堆漚使溫度上升,加快其分解速度,殺滅病原菌。電鍍污泥進行堆肥化處理的研究還處在探索階段,周建紅等 對電鍍廢鉻液經處理後的含鉻污泥進行堆肥化處理,經過24 d,可以使1 g污泥中鉻(VI)含量由原來的4.060 mg降至0.028 mg,使大部分重金屬固化,大大降低了其毒性。通過堆肥後,污泥施用於花卉的盆栽試驗,顯示了較好的生長響應,並且避開了人類食物鏈,為含鉻污泥的處理及其資源化開辟了一條新路。上海交通大學的研究人員 。。把電鍍污泥合成的鐵氧體經磁化後製成磁性肥料,在田間進行了應用研究,結果發現,施用這種磁肥對雞毛菜、蔥等農作物有明顯的增產作用,並且縮短了生長周期。但中國電鍍污泥一般重金屬含量較高,成分復雜,採用堆肥處理後的污泥農用仍有一定的難度和風險,加上堆肥周期長、程序復雜,也限制了電鍍污泥的堆肥化處理研究。
3.4 生產改性塑料製品
電鍍污泥與廢塑料聯合生產改性塑料製品是國內一項獨創的新技術,由上海多家科研單位聯合開發。其基本原理是採用塑料固化的方法,將電鍍污泥作為填充料,與廢塑料在適當的溫度下混煉,並經壓制或注塑、成型等過程,製成改性塑料製品。電鍍污泥在專用TGZS 300型高濕物料乾燥機中經400—600℃高溫乾燥後,重金屬基本達到穩定,浸出試驗符合國家標准。研究表明,未經改性的電鍍污泥與塑料之間屬物理混合,故屬包裹型固化。但是,經用表面活性劑(如油酸鈉)改性處理後,經x射線粉末衍射圖譜分析表明,具有顯著的化學作用,提高了污泥的疏水性,接觸角達100。左右,因此可以推斷與塑料有較好的相容性,充填均勻,機械性能將有所改善。該工藝生產的塑料製品(包含改性、干化後的電鍍污泥),通過浸出試驗表明,重金屬的浸出率和塑料製品的機械強度都能達到規定指標。
電鍍污泥與廢塑料聯合生產改性塑料製品,既解決了廢料的安全處置,又充分利用了廢物資源,是變廢為寶,綜合利用,實現廢物資源化的重要途徑,具有良好的社會和環境效益。
4 結語
電鍍業是當今全球的三大污染行業之一。面對逐漸脆弱的生態環境和全世界資源的日益貧乏,積極開展電鍍污泥的無害化處置和資源化綜合利用,意義重大,這也是實現社會可持續發展的必然選擇。