第7章_重金屬工業(yè)廢水處理.ppt

第7章重金屬工業(yè)廢水處理,2,含有重金屬廢水主要來源于機械加工、礦山開采、鋼鐵及有色金屬冶煉等。重金屬具有毒性，含有重金屬的廢水必須加以處理之后才能夠排放。重金屬廢水的處理工藝也具有特殊性。通常采用化學或物理化學方法進行處理，如中和、化學沉淀、電解、反滲透、活性炭吸附、氧化還原和離子交換等。,3,第一節(jié)重金屬廢水的來源與特性,一機械加工重金屬廢水1酸、堿廢水和廢液的來源及性質含酸廢水和廢液主要來自于工廠的材料酸洗車間。含酸廢水中含有硫酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸，還含有大量的金屬離子和部分添加劑。含堿廢水和廢液相對較少，主要來自酸洗之前的堿洗、中和等工序。在通風吸收洗滌塔、洗衣房和零件清洗機等環(huán)節(jié)也會產生一部分堿性廢水。酸性廢水和堿性廢水中和之后的廢水一般都呈酸性。,4,2含鉛廢水的來源和性質含鉛廢水主要來源于與鉛蓄電池相關的生產、維修、回收環(huán)節(jié)，這部分廢水往往還含有大量的硫酸和機油等。此外，電鍍車間、電泳涂漆等過程的排水也含有少量鉛的成分。,5,3電鍍廢水的來源和性質電鍍是利用化學的方法對金屬和非金屬表面進行裝飾、防護及獲取某些新的性能的工藝過程。電鍍過程產生的污水來源于電鍍之前對鍍件的清洗和電鍍之后鍍件表面殘留的液體的清洗。機械工業(yè)電鍍廢水的資料表明，電鍍廢水主要包含含氰廢水、含鉻廢水、含鎳廢水、含銅廢水、含鋅廢水和磷化廢水等。,6,二礦山冶煉重金屬廢水鋼鐵和有色金屬的采礦和冶煉需耗用大量的水。有色金屬采選或冶煉排水中含重金屬離子的成分比較復雜，大部分有色金屬和礦石中有伴生元素存在。這些污染成分排放到環(huán)境中去只能改變形態(tài)或被轉移、稀釋、積累，卻不能降解，因而危害較大。有色金屬的廢水中單位體積中的重金屬含量不是很高，但廢水量大，向環(huán)境排放的絕對量大。,7,三其他重金屬離子的工業(yè)廢水其他行業(yè)雖不是重金屬廢水的主要來源，但是也有排放重金屬廢水的可能。如化工行業(yè)在生產合成無機鹽類時會排放含重金屬的廢水，其排放廢水量雖然不大，但排放的濃度高，品種多，處理過程復雜。使用催化劑的化工工藝也會有重金屬甚至稀有金屬的廢水排放。,8,第二節(jié)廢水中重金屬的危害,重金屬污染物往往是以不同的化學形態(tài)、并伴隨著一些非金屬物質一起隨廢水排放的，會對環(huán)境和人體產生嚴重的危害。鉻有三價和六價之分。一般認為，三價鉻的毒性僅為六價鉻的1，甚至三價鉻是生物所必須的微量元素。六價鉻對皮膚有刺激和過敏作用，對呼吸系統(tǒng)和內臟產生損害。,9,鎘是一種有毒物質，能夠在人體器官和骨骼中積累，導致人體慢性中毒。鉛及其化合物對人體的很多系統(tǒng)都有毒性。鎳進入人體后主要存在于脊髓、腦和內臟中，以肺為主。銅本身毒性很小，一般在冶煉銅時發(fā)生的銅中毒，主要是由于與銅同時存在的砷和鉛等引起的。鋅是人體必需的微量元素之一，但過量的鋅會對人體產生不良影響。銀對人體的影響主要是皮膚上的銀質沉著病，也可能對人體其他器官產生傷害。,10,氰化物（包括硫氰化物）極毒，氰化鉀對人體的致死劑量為0.150.25g，可致人體瞬間死亡。氟化物中以氟化氫的毒性最大，主要表現(xiàn)在骨骼受損。砷及含砷化合物都是有毒的，在人體內積累為致畸、致癌物質。,11,第三節(jié)重金屬廢水處理技術,一含鉻廢水處理1電解法,車間含鉻廢水,調節(jié)池,電源,泵提升恒定流量,電解槽,水射混合器,鹽水槽,沉淀和過濾,污泥干化脫水,出水回用或排放,污泥處理或利用,12,2化學還原法包含槽內處理、間歇處理、連續(xù)處理和氣浮處理。,13,間歇式處理含鉻廢水工藝流程,14,3活性炭處理工藝,15,二含氰廢水處理含氰廢水可以采用堿性氯化法、二氧化氯協(xié)同破氰法、電解氯化法和臭氧氧化法等進行處理。1堿性氯化法,16,2二氧化率協(xié)同破氰法即在制取二氧化氯的同時有H2O2、Cl2、O3產生，這些氧化劑均對氰有氧化去除作用。二氧化氯協(xié)同氧化劑處理含氰廢水的過程，是利用其強氧化性在堿性條件下氧化氰，使其轉化成N2和CO2氣體，從而達到破氰消毒的目的。同時利用氧化還原的原理，還可以消除廢水中的部分陰離子(如S2-、NO2-)和部分陽離子(如Fe2+)。,17,3電解氯化法廢水中的簡單氰化物和氰的絡合物通過電解，在陽極和陰極上產生化學反應，將氰電解氧化為二氧化碳和氮氣。電解法處理含氰廢水的處理方式有間歇式和連續(xù)式兩種。,18,4臭氧氧化法臭氧氧化法是利用臭氧作為氧化劑來氧化消除氰污染的一類方法。1gCN-約5gO3。pH=9-11。以Cu+作為催化劑，可以縮短反應時間。,19,三含鎘廢水處理含鎘廢水可采用離子交換法、化學沉淀法、電解氣浮法和化學沉淀反滲透等方法進行處理。1離子交換法含鎘廢水的處理可以采用雙陰離子交換樹脂柱串聯(lián)全飽和流程。處理后陰離子樹脂交換的出水中還有大量游離氰，必須經過除氰處理后才可排放。陰離子交換洗脫液含有少量Fe2+、Fe3+、Cu2+與氰的絡合物，故不能直接回用，須經過提純才能回鍍槽使用。,20,2化學沉淀法對于無氰含鎘廢水，可調節(jié)pH至10.5以上，使Cd2+生成氫氧化物沉淀。對于含氰含鎘廢水，先氧化除氰，再調節(jié)pH使Cd2+生成氫氧化物沉淀。,21,3電解氣浮法電解氣浮法處理含鎘廢水：中性廢水進入鋁陽極電解槽，在直流電作用下，從陽極溶出的鋁稱為氫氧化鋁；在陰極附近的重金屬鎘與氫氧根結合生成氫氧化物，吸附在陰極的氫氣上，因而很容易上浮?？刹捎萌軞鈿飧」に囘M行再處理。上浮的污泥用刮泥機去除。,22,4化學沉淀反滲透法該方法處理氰化鍍鎘漂洗水，可以將水回用于漂洗槽，將濃縮液中的碳酸鎘用氰化鈉溶液回用于鍍槽，從而實現(xiàn)閉路循環(huán)。,23,四電鍍混合廢水處理1中和沉淀法傳統(tǒng)的中和沉淀法是向廢水中投加堿性物質，使重金屬離子轉變?yōu)榻饘贇溲趸锍恋矶?。常用的中和劑有石灰、石灰石、電石渣、碳酸鈉、氫氧化鈉等。石灰可以同時起到中和與混凝的作用，其價格便宜、來源廣泛、處理效果好，幾乎可以使汞以外的所有重金屬離子共沉除去，因此是常用的中和劑。,24,采用中和法的關鍵是要控制好pH值。還要根據處理水的水質和去除的對象，選擇合適的中和沉淀工藝，一般有一次中和沉淀和分段中和沉淀兩種。,25,2電解氣浮法該方法是將電解反應、絮凝沉淀和氣浮法結合起來的一種新方法。電解過程中，廢水中的金屬離子隨可溶性陽極的溶解生成了膠狀氫氧化物，并借助于電解時產生的氫氣和氧氣泡浮升到液面，經刮除而分離。電解法能同時去除多種金屬離子，凈化效果好、泥渣量少、占地面積小，但電耗較大。,26,3化學處理閉路循環(huán)法氧化還原中和沉淀處理。根據以上原理研制的電鍍混合廢水一步凈化器。,27,4鐵屑內電解還原法該處理方法將催化氧化、還原、置換、共沉絮凝、吸附等過程集于一個反應柱內進行。對含有不同重金屬離子的廢水可以直接處理，而不必分流?？赏瑫r去除多種金屬離子，且有一定的除鹽效果和去除COD的能力。運行過程中消耗的主要原料鐵屑價格低廉、來源廣泛，且其用量可隨廢水中重金屬離子的含量自動調節(jié)