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重金属离子废水处理技术

发布时间:2015-07-06 点击量:1560

含重金属离子废水大多来自矿石采选、有色冶炼、电镀、机械制造等行业,该类废水对环境的危害已经不需赘述, 处理此类废水目前常用方法主要有化学法(化学沉淀法、电解法等)、物理法(离子交换树脂吸附法、膜分离法等)、生物法。这几种方法在处理重金属废水方面均各有优缺。目前大多企业在治理重金属废水时仅仅满足于达标排放这一基本要求, 忽视了变废为宝向环境要效益方面的研究,在此仅就X型阳离子交换树脂在含重金属废水处理方面的应用与传统化学沉淀法做一个分析比较。

1 污染源基本情况

以南方某一有色冶炼中型企业为例,其生产原料为硫化金属矿,主要生产工艺为火法焙烧+湿法冶炼+尾气制酸。含重金属的废水主要来自湿法冶炼工艺过程。废水日产生量为800m3/d,废水主要成分分析见表1。

2 治理目标

废水处理后必须符合《污水 综合排放标准—GB8978-1996》的排放标准,见表2。

3 化学沉淀法工艺

3.1 对上述的废水处理原用的化学沉淀法处理工艺流程如图1

废水进入调节池后泵入搅拌池与加入的碱液(氢氧化钠)在搅拌器的充分搅拌下,混合均匀发生絮凝反应,形成絮体的废水自流进入一级沉降池,一级沉降池上清液自流进入二级沉降池再次沉降,在二级沉降前加入铁盐絮凝剂(硫酸亚铁) ,二级沉降池上清液进入PH调节池回调至中性、达标排放。一级、二级沉降池底泥进入底泥浓缩池进行浓缩,有效减少压滤机负荷,浓缩后上清液返回搅拌池,底泥进入压渣机制渣,滤液返回搅拌池,废渣运至渣场堆放。

3.2 存在问题

通过上述工艺处理后重金属废水基本能实现达标排放,但是由于工艺流程较长,员工劳动强度较大,处理废水的单位成本高(约2.0元/m3) ,生产现场较为肮脏、凌乱,每天产生约5t含重金属废渣,带来了二次污染,废渣中的有价金属无法得到有效回收,每年废水处理成本4 8 万元。

4 离子交换树脂吸附工艺

针对化学沉淀法的缺点,通过比较研究,采用离子交换树脂吸附法替代原有化学沉淀工艺。通过大量实验筛选出x型阳离子交换树脂作为离子交换树脂吸附法的树脂。

4.1 x 型阳离子树脂特性:

①对二价金属离子具有较强的选择性,实验得出其选择性由强到弱顺序为:Hg2+>Cd2+>Pb 2+>Co2+>Cu2+>Ni 2+>Zn 2+>Fe2+>Ca 2+>Mg2+,对一价金属离子则几乎没有吸附性。

②吸附能力强(50kg/m3) 。

③不易中毒,易再生,强度高、不易破损。

4.2 离子交换树脂吸附工艺

根据x型阳离子树脂的特性设计工艺流程。

废水进入原水池后调节水质水量,PH值5~ 6,然后通过泵打入过滤器中,截留废水中的少量悬浮物质,以免进入后续金属回收床堵塞,影响树脂吸附和交换。