目前,世界各国对这两大金属污染废水采用的处理方法主要有三类[4]:第一类是化学法,废水中的金属离子经化学反应被去除的方法, 包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、化学还原法和电解法等;第二类是物理化学法,主要是在不改变废水中金属化学形态的条件下进行吸附、分离的方法,包括吸附法、离子交换法和溶剂萃取法等;第三类是生物法,主要是指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,包括生物絮凝法和生物吸附法等。64568

1 含Pb2+废水的处理方法研究现状

1含Pb2+废水的处理现状

在含重金属废水中,Pb2+污染是主要的重金属污染之一。铅在现代社会生产中用途十分广泛。主要应用于蓄电池、油漆、颜料、印刷、电镀、制革等行业,近年来,采矿、电镀、制革等工业排放的废水致使湖泊、河流、海洋都出现了不同程度的污染[5]。对含铅废水的处理成为了环境治理中越来越突出的问题。目前国内外治理含铅废水的方法主要分为化学形态改变法和化学形态不变法。

(1)化学形态改变法

化学形态改变法是指水体中的Pb2+通过某些化学反应产生新的物质,使得Pb2+转化为无毒物质、可利用物质。对于处理含Pb2+废水,主要有化学沉淀法,电解法,生化法等。

铅是属于两性金属,使用化学沉淀法处理含铅废水时,pH 过高会使形成的沉淀物产生“反溶”现象,因此,严格控制和保持最佳的pH值是去除Pb2+的关键。曾有家化工厂使用絮凝—微孔过滤法处理含铅废水,调节pH值,使Pb2+与碳酸钠反应生成溶解度极小的白色絮状碱式碳酸铅沉淀,然后经微孔管过滤器固液分离后达标排放。但在整个处理过程中的pH值的升高对最终沉淀的生成影响较大。郑荣光等用氢氧化镁处理含铅废水,结果表明氢氧化镁对铅的去除率较高,而且不会随着pH的升高而出现“反溶”现象。

L.makhloufi[9]等采用电解法处理含铅废水,通过在浸入水中的旋转铁盘上进行了铅离子与铁的电解氧化还原反应,反应式如下:

 

 

实验结论指出,该法比化学沉淀法运行周期短,操作费用低,能耗低,利于回收铅等优点。但同时对阳极材料铁的消耗很大。

Handan Ucun[6]等用樟子松球果上生物处理废水中的铅,实验表明,该生物对废水中的Pb2+具有较好的处理效果,但废水的pH会影响生物对Pb2+的吸附容量。

(2)化学形态不变法

化学形态不变法即通过物理作用,在不产生新物质的前提下去除废水中的铅。目前应用的主要包括离子电渗析法、吸附法、交换法等方法。

孙秀云,李健生[7]等利用001×7树脂上的磺酸基(—SO3)H基团解离出的H+与Pb2+发生了离子交换,从而去除废水中的Pb2+。实验研究表明,001×7树脂对Pb2+的吸附速率随着振荡频率的增加而增大,在室温、pH=4的条件下,001×7湿树脂对Pb2+的静态饱和吸附容量为414mg/g,在酸性条件下,Pb2+的洗脱率达到98%。从文献可知,离子交换树脂对铅的吸附容量一般都较大,且易于再生。论文网

电渗析法是膜分离技术的一种,是在支流电场作用下,以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性,Pb2+在水中作定向转移从废水中提取出来,从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。陈浚通[8]过对电渗析器极限电流密度和过程性能的因素进行了研究,得出了在工作电流密度为3A/cm3,物料流量为300L/h时,利用电渗析法处理含铅废水,铅的去除率大于80%。同时还采用电渗析-离子交换技术处理含铅废水,处理过的废水能达到回用到配酸工艺的纯水标准。

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