废水中重金属的絮凝去除与回用

168化学工程与装备ChemicalEngineering＆Equipment2010年第l0期2010年JO月废水中重金属的絮凝去除与回用袁振，朱佳，韩相奎(1．吉林建筑工程学院、市政与环境工程学院，吉林长春130021；2．深圳职业技术学院、建筑与环境工程学院，广东深圳518055)摘要：本文综述了絮凝法去除废水中重金属的复合工艺、相关的混凝剂以及重金属的回收。关键词：絮凝；重金属；回收重金属废水是指矿山、冶炼、电子、化工、机械制造等工业生产中排出的含重金属的废水。该废水如果处理不当，会造成严重的重金属污染与人体危害。废水中的重金属具有如下特点：微量浓度的重金属就可产生毒性，毒性具有长期性和持续性【I】．可生物富集，在生物作用下能产生毒性更强的金属有机物t。目前只能通过转移其存在位置和转变其物化形态的方式加以回收。回收废水中的重金属，一方面可以减轻对环境的污染，另一方面可以循环使用，既可节约资源又可节省开支。水中的颗粒物和胶体吸附重金属离子，加上重金属离子本身的水解，使得重金属离子的多数成为颗粒态p1。还有一些离子被水中的螯合剂吸附，成为各种配合物，仍以溶解态存在于水中I。混凝法通过将水中颗粒物和胶体形成矾花，加快粒子的聚沉，达到颗粒态的金属从水中分离的目的。其具有设备简单，操作方便，便于间歇运行，效果好的优点。用混凝法去除废水中的重金属得到广泛的研究，取得丰硕的成果。赵雅芝等【5】用化学混凝法处理电镀废水，对铬、镍、铜、铁的去除率均达到99％以上。在实际工程中，絮凝工艺作为水处理的一个必要的单元操作，还需要增加后续处理工艺。Z．Song等【】对制革废水的研究表明，在实验室单用混凝法，以硫酸铝和氯化铁作混凝剂，能去除38％．-46％的悬浮物、30％-37％的COD、74％．99％的铬，不能达到预期的效果。这可以通过结合其他工艺、改变混凝剂或添加助凝剂来改善。下面分别介绍混凝法去除水中重金属的复合工艺、混凝剂、重金属回收。l复合工艺重金属废水成分复杂，除各种重金属以外，还有有机物、氨氮等其他污染物，单用混凝工艺往往不能达到预期目的可以结合其他工艺实现对污染物的有效去除。钱湛等【’】采用Fenton氧化．混凝联合工艺处理络合铜镍废液，除掉了96．98％的COD，Cu和Niz~的去除率都超过了99．9％，处理水达到国家一级排放标准。高宜等【8】采用化学沉淀．混凝．砂滤．活性炭吸附组合工艺处理首饰加工废水，化学沉淀法结合混凝法去除重金属和表面活性剂，后续步骤进一步吸附有机物，使上清液中Ni浓度降至0．037mg／L，Cu2浓度降至O．54mg／L以下，COD和SS也分别有95％~71％的去除率，处理工艺运行稳定，出水可达标排放。林敏清等f9】对兰州金川科技园中含高浓度氨氮、高COD、大量重金属的工业废水通过组合工艺，先～级絮凝沉淀其中的钴、铬，再两段吹脱除氮氮，之后二级絮凝沉淀除镍，随后对有机物采用生化处理。为保证出水稳定，在每级重金属离子絮凝、反应、沉淀之后加一级砂滤，生化处理后增加一级活性沸石过滤。鉴于混凝法处理电池厂工艺废水在汞含量高时效果较差，还会使污泥受到汞的污染，朱又春等”0】用微电解．混凝沉淀法处理电池厂含汞、锌、锰的废水，先用微电解除汞，使汞优先富集于污泥中，而后用混凝沉淀法去除锌、锰，使得含锌、锰的污泥避免了汞的污染，便于金属锌和锰的回收。2混凝剂铝盐和铁盐是工业上大量使用的混凝剂。由于铝盐有毒，会造成二次污染，铁盐能腐蚀管道，加上混凝操作存在运行费用高，絮渣多，不易后续处理，絮凝沉降时间长等缺陷，研究人员在实验室研制出新型混凝剂，并进行了相关的试验。2．1生物絮凝剂生物絮凝剂无毒、无二次污染、可生物降解。它们用作絮凝剂处理重金属废水，效果很好。栾兴社等fIl】利用节杆菌LF．T0u2发酵产生的多糖作絮凝剂，对含重金属的水样进行试验，得到Fe和Mn的絮凝去除率分别为l00％~93．86％的结果。康建雄等l1用普鲁兰(短梗霉多塘)为絮凝剂试处理含铅水样。结果表明，普备兰的絮凝稳定性较好，除铅袁振：废水中重金属的絮凝去除与回用169率可达70％以上。马军等l”j以硫酸盐还原菌代谢产物作絮凝剂，对含铬废水进行中试研究，除铬率达99％，并得出了其经验水质模型。2．2重金属捕捉剂重金属捕捉剂可以与重金属离子强烈螯合，生成絮状沉淀。使用重金属捕捉剂作絮凝剂，可以有效去除水体中溶解态的金属。张小燕等【l4】用水溶性氨基二硫代甲酸型螯合树脂(DTCR)处理含锌废液，除锌率达98％以上。白滢等【l5】以PEX作高分子重金属絮凝剂来处理电镀废水，对水中Ni的去除率达95％以上，对Cu2和Cr，十的去除率达99％以上。郑怀礼等【l61用重金属捕捉剂兼絮凝剂CU3#做实验，99％以上的铜和铅都得到了去除。由于重金属捕捉剂价格昂贵，处理费