含锌废水处理技术
镀锌废水处理方案设计

镀锌废水处理方案设计
针对镀锌废水的处理,可以采用以下方案设计:
1. 废水初步处理:通过物理方法去除废水中的悬浮物和沉淀物,可以采用格栅、沉砂池等设备进行过滤、沉淀等处理。
2. 中和调节:由于镀锌废水中可能含有酸性或碱性物质,需要进行中和调节,保持废水的中性或近中性。
可使用酸碱中和剂进行调节,但需遵循正确操作规程。
3. 化学沉淀:采用化学方法,加入适量的沉淀剂,使废水中的重金属离子等污染物与沉淀剂发生反应生成沉淀物,从而将其去除。
4. 活性炭吸附:通过投加活性炭,利用其较大的比表面积和吸附性能,可以吸附废水中的有机物、残留的重金属离子等污染物。
5. 生物处理:采用生物处理技术,通过微生物对废水中的有机物进行降解和去除。
可以选择好氧或厌氧的生物反应器,如好氧生物滤池、SBR工艺等。
6. 高级氧化处理:采用高级氧化技术,如臭氧氧化、紫外光(UV)光解等,对废水中的难降解有机污染物进行颗粒破坏、降解。
7. 消毒处理:对处理后的废水进行消毒,采用紫外线或氯化物等消毒剂,确保废水在排放前安全无害。
需要根据具体情况,综合考虑废水的水质特点、规模及处理要求等因素,设计合适的废水处理方案。
同时,应遵守相关环保法律法规,选择正规的废水处理设备和技术进行处理。
镀锌废水处理工艺流程

镀锌废水处理工艺流程镀锌废水处理工艺流程是指对镀锌生产过程中产生的废水进行处理的过程。
镀锌废水主要含有重金属离子、酸碱度高、悬浮物等污染物,对环境造成严重影响。
因此,对镀锌废水进行有效的处理和回收利用非常重要。
镀锌废水处理工艺流程主要包括预处理、中和调节、沉淀池、滤池和杀菌消毒等环节。
首先是预处理过程,废水经过沉淀处理,去除废水中悬浮物和大部分重金属离子。
通过调整酸碱度,使其适于后续处理。
预处理过程可以通过机械式沉淀池或生化式沉淀池进行。
接下来是中和调节过程,通过添加化学药剂,将酸碱度调节到中性,以达到后续处理要求。
常用的中和药剂有氢氧化钙、氢氧化钠等。
之后是沉淀池处理过程,废水通过沉淀池,在沉淀池中加入沉淀剂,使废水中悬浮物和重金属离子沉淀下来。
沉淀池可以采用不同类型的结构,如喷淋沉淀池、斜板沉淀池等。
然后是滤池过程,将经过沉淀处理的废水通过滤池进行进一步处理。
滤池中可以采用不同的滤料,如砂滤料、活性炭等,以进一步去除残余的悬浮物和重金属离子。
最后是杀菌消毒过程,通过添加消毒剂,杀灭废水中的细菌和病毒,以保证处理后的废水符合排放标准。
常用的消毒剂有次氯酸钠、次氯酸钙等。
整个镀锌废水处理工艺流程需要注意以下几点。
首先是对处理过程进行监控和调节,确保处理效果和稳定性。
其次是对产生的污泥进行处理,如干化、焚烧等,以减少污染物的二次排放。
此外,还应注意对化学药剂的使用量和处理后的废水排放标准的合规性。
总之,镀锌废水处理工艺流程是一项复杂的工作,需要科学合理的工艺和细致的操作,才能实现废水的有效处理和回收利用。
通过对废水进行预处理、中和调节、沉淀池、滤池和杀菌消毒等处理过程,可以达到处理废水的目的,减少环境污染。
污水处理中的高效除锌技术

污水处理中的高效除锌技术在污水处理领域,除锌技术是一项关键性的技术,它的高效性对于环境保护和资源回收具有重要意义。
本文将介绍几种高效除锌技术的原理和应用,并探讨其在污水处理中的优势和挑战。
一、电化学法电化学法是一种常用的高效除锌技术,其原理是利用电化学反应将溶解态的锌离子转化为固态的锌沉积。
这种方法具有高效、低成本、易操作等优点,广泛应用于工业废水处理。
在电化学法中,阳极材料通常选择铁或铝,阴极材料则选用钢板或钛板。
通过施加电流,阳极上的铁或铝会氧化成溶解态的铁离子或铝离子,而锌离子则会被还原沉积到阴极上,从而实现除锌的目的。
二、吸附法吸附法是另一种常用的高效除锌技术,它利用吸附材料吸附锌离子来降低其浓度。
常用的吸附材料包括活性炭、沸石等。
吸附法具有工艺简单、效果稳定等优点,尤其适用于锌浓度较低的情况。
然而,吸附材料的再生和回收仍然是一个挑战,因为锌离子在材料表面的吸附量随时间增长会逐渐减少。
三、化学沉淀法化学沉淀法是一种基于反应产物的不溶性性质实现除锌的技术。
常用的沉淀剂包括氢氧化钙、氢氧化钠等。
通过添加适量的沉淀剂,锌离子会与沉淀剂中的离子形成不溶性的沉淀物而沉淀下来。
这种方法对于高浓度的锌污水处理效果较好,但沉淀剂的选择和处理沉淀物的问题仍然需要解决。
四、离子交换法离子交换法通过固定相与溶液中的离子进行交换来除去锌离子。
常用的固定相材料包括离子交换树脂,它具有选择性吸附锌离子的能力。
离子交换法具有高效、可循环利用等优点,但需要对交换树脂进行再生和回收,并解决废水处理过程中的其他问题。
综上所述,污水处理中的高效除锌技术包括电化学法、吸附法、化学沉淀法和离子交换法。
这些技术各有优缺点,选择适当的技术需要考虑锌离子浓度、处理量、经济性等因素。
未来,随着科技的发展,更加高效、环保的除锌技术将不断涌现,并为污水处理提供更好的解决方案。
含锌废水处理设备主要方法说明

含锌废水处理设备主要方法说明
我国近几十年来在工业的发展上取得了很高成就,其中以含锌废水为代表的工业废水排放量越来越多。
锌做为地球上重要的有色金属原材料应用广泛,主要包括汽车、轻工、造船等行业。
不可避免的就会产生大量的含锌废水,本文将主要介绍含废水处理设备使用的方法。
电解法用于含锌废水处理设备
电镀行业在用到锌的时候有很多,因为锌的防腐蚀性强可以镀在材料的表面。
在废水中的锌做为金属有电化学性,可以在直流电作用下阴极还原成金属净化废水。
这种方法符合当今环保的理念,可用于处理高浓度含的废水。
这种方法可以用于大型的工业企业,处理效率高而且便于回收重金属。
离子交换法用于含锌废水处理设备
现代汽车制造业正处于良好高度增长的态势,而在机械生产中运用最多的合成材料中含有锌。
在小五金生产中的锌铜合金的广泛应用废水也会随之增多,离子交换法以节能无二次污染得到认可。
离子交换树脂做为交换剂可以再生,而且过程是可逆的与废水中的钠离子进行交换达到净化目的。
混凝沉淀法用于含锌废水处理设备
含锌废水会随着工业的发展持续增多,在合金废水处理难度也会不断加大。
混凝沉淀法是能通过加入石灰、铝盐等混凝剂,还要在PH值小于10的情况下形成氢氧化物絮凝体可以沉淀析出。
多年我国专家的研究实验表明,采用此法的含锌废水处理设备投资少经济成本低。
锌及它的氧化物在工业生产中的应用越来越广泛,主要包括有化工、干电池、电镀等。
这些生产企业的大多数不法做到清洁生产,含锌废水的排放在所难免处理起来也相当困难。
我公司的含锌废水处理设备不但有效处理还能回收锌,为节能环保的企业生产出一份力。
反应结晶法处理含锌废水

第 46 卷第 1 期中南大学学报(自然科学版) V ol.46 No.1 2015 年 1 月 Journal of Central South University (Science and Technology) Jan. 2015 DOI: 10.11817/j.issn.1672−7207.2015.01.047反应结晶法处理含锌废水周秋生,张芳,李小斌,齐天贵,刘桂华,彭志宏(中南大学 冶金与环境学院,湖南 长沙,410083)摘要:基于结晶学原理,采用低温反应结晶法处理含锌废水,利用扫描电镜、粒度分析和红外光谱等分析手段考 察结晶操作方式、添加剂、Ostwald 熟化对含锌废水净化过程及颗粒结晶行为的影响。
研究结果表明:连续无溢 流操作方式下主要以初级成核为主,反应产物粒度较小,而采用连续溢流操作有利于颗粒附聚和长大;添加相对 分子质量适中的聚乙二醇(PEG)系列添加剂能明显提高除锌效果,所得反应产物颗粒粗、结构相对致密且形貌规 整;熟化能改善反应结晶产物的粒度分布并增大其平均粒径。
关键词:反应结晶;含锌废水;操作方式;添加剂;熟化中图分类号:O781;X522 文献标志码:A 文章编号:1672−7207(2015)01−0351−07Treatment of zinccontaining wastewater byreaction crystallization methodZHOU Qiusheng, ZHANG Fang,LI Xiaobin, QI Tiangui, LIU Guihua, PENG Zhihong(School of Metallurgy and Environment, Central South University, Changsha 410083, China)Abstract: The zinccontaining wastewater was treated by reactive precipitation method based on crystallization principles. Influences of operation mode, additives and Ostwald ripening on the wastewater treatment and the crystallization behavior of zinc hydroxide particles were investigated by the scanning electron microscope, particle size distribution and infrared spectrum analysis. The results show that the primary nucleation is dominant in the continuous operations without overflow, while the crystal growth and agglomeration are primary in continuous operations with overflow. Additives of polyethylene glycol (PEG) with appropriate relative molecular mass can obviously increase Zn 2+ removal efficiency and large particles with compact structure and regular morphology can be obtained. Moreover, Ostwald ripening can improve the particle size distribution and increase the mean particle size of the reaction crystallization products.Key words:reaction crystallization; zinccontaining wastewater; operation mode; additive; ripening有色金属选冶及加工过程产生的废水中常含有大 量的重金属离子,其中含锌废水具有来源广、残留时 间长和毒性大等特点,若进入到环境中将严重污染生 态环境、威胁水生动植物的生存及人类健康 [1] 。
含锌废水处理技术

1.前言锌是一种在地球上储量较为丰富的重金属资源。
我国锌矿资源储量居世界第二位[1] ,锌资源并广泛应用于现代工业生产如冶炼、制药及食品行业之中。
锌是人体健康不可缺少的元素,它广泛存在于人体肌肉及骨骼中[2] ,但是含量甚微,如果超量就会发生严重后果。
含锌废水的排放对人体健康和工农业活动具有严重危害,具有持久性、毒性大、污染严重等危害,一旦进入环境后不能被生物降解,大多数参与食物链循环,并最终在生物体内积累,破坏生物体正常生理代谢活动,危害人体健康。
随着人类对重金属的开采、冶炼、加工等生产活动的日益增加,产生的重金属废水无论是从数量上还是种类上都大大增加,造成了严重的环境污染和资源浪费。
因此含锌废水的治理仍然是世界环保领域的重大研究课题。
2 国内外处理含锌废水的研究现状目前,国内外根据其处理手段的不同,可分为物化法和生物法,根据锌在溶液中存在的形态不同,常用的处理方法分两类[3]:第一类是使废水中呈溶解状态的锌(II)离子转变为不溶的重金属化合物,经过沉淀或浮上法从废水中除去,具体方法有化学沉淀法、离子交换法、吸附法等;第二类是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离,具体方法有反渗透法、电渗析法、蒸发浓缩法。
通常多采用第一种方法,第二种方法只有在特殊情况下才采用。
从90 年代开始,世界各国致力于研究微生物法处理含锌废水,有些已得到了较好的运用。
2.1 化学沉淀法锌是一种两性元素,它的氢氧化物不溶于水,并具有弱碱性和弱酸性,故其化学式可写作:碱式:Zn(OH)2,酸式:H2ZnO2。
由于它呈两性、故在强酸或强碱中能溶解。
在锌酸盐溶液中加适量的碱可折出Zn(0H)2 白色沉淀,再加过量的碱,沉淀又复溶解;但反之,在锌酸盐溶液中,加适量酸也可析出Zn(0H)2 白色沉淀,再加过量的酸、沉淀又复溶解。
锌的氢氧化合物为两性化合物,pH 值过高或过低,均能使沉淀返溶而使出水超标。
所以在用化学沉淀法处理含锌废水的过程中,要注意pH 值的控制。
含锌废水处理工艺

含锌废水处理工艺嘿,朋友们!今天咱来聊聊含锌废水处理工艺这档子事儿。
咱就说这含锌废水啊,那可真是个让人头疼的家伙!就好像家里来了个调皮捣蛋的孩子,得好好管教管教才行呢。
那怎么处理这含锌废水呢?首先呢,咱可以用化学沉淀法呀。
这就好比是给废水来个“大变身”,让锌乖乖地沉淀下来。
通过加入一些化学药剂,让锌和它们发生反应,变成沉淀物,然后就能把它从水里分离出来啦。
你说神奇不神奇?这就像是变魔术一样,一下子就把问题给解决了。
还有啊,离子交换法也不错哦。
这就像是给废水过一遍“筛子”,把锌离子给留住,让干净的水通过。
就好像我们挑水果,把好的留下,坏的扔掉一样。
这办法多妙啊!膜分离法也值得一提呢!它就像是给废水设了一道关卡,只有符合要求的才能通过,锌离子就被挡在外面啦。
这多厉害呀,就像个严格的守卫一样。
不过呢,咱可不能盲目地用这些方法呀,得根据实际情况来选择。
这就跟咱穿衣服似的,得根据天气、场合来选合适的,不然可就闹笑话啦。
比如说,如果废水中锌的含量不是特别高,那用化学沉淀法可能就比较合适,简单又有效。
但要是含量很高很高,那可能就得综合考虑几种方法啦,就像我们遇到难题,得想好多办法去解决一样。
而且啊,在处理的过程中,咱还得注意很多细节呢!药剂的用量得把握好,多了少了都不行,这就跟做菜放盐一样,得恰到好处。
还有操作条件啥的,都得精心控制,不然可就达不到好的效果啦。
咱可不能小瞧了这含锌废水处理啊,这关系到我们的环境呢!要是处理不好,那对我们的生活可就有大影响啦。
想想看,如果到处都是污染的水,我们还能愉快地生活吗?所以啊,处理含锌废水可是件大事,得认真对待!总之呢,含锌废水处理工艺有很多种,我们要根据具体情况选择合适的方法,并且要认真仔细地去做。
让我们一起努力,把含锌废水处理好,让我们的环境更加美好吧!。
锌矿选矿厂废水处理技术研究与设计

锌矿选矿厂废水处理技术研究与设计锌矿选矿厂废水处理技术研究与设计一、引言随着国内工业化和城市化的快速发展,工业废水排放问题日益凸显。
而锌矿选矿厂废水,由于其中含有大量的重金属物质,对环境造成的潜在危害更为严重。
因此,锌矿选矿厂废水处理技术的研究与设计显得尤为重要。
二、锌矿选矿厂废水特点1. 含有大量锌、铜、铅等重金属离子;2. 高度酸性,pH值通常低于5;3. 悬浮物颗粒细小,难以沉降。
三、锌矿选矿厂废水处理技术研究现状目前,国内外学者在锌矿选矿厂废水处理技术方面已经取得了许多研究成果。
主要包括以下几种技术:1. 重金属离子沉淀法:通过加入沉淀剂使废水中的重金属离子形成沉淀,从而达到净化废水的目的;2. 吸附法:利用吸附剂吸附废水中的重金属离子,将其从废水中分离出来;3. 离子交换法:利用离子交换树脂吸附废水中的重金属离子,达到净化废水的目的;4. 膜分离法:利用薄膜的选择性渗透性质,将废水中的重金属离子和其他杂质分离出来。
四、锌矿选矿厂废水处理技术设计方案在锌矿选矿厂废水处理技术设计中,应该结合实际情况,选取合适的处理工艺和设备,并考虑运行成本、技术可行性等因素。
下面给出一种可能的设计方案:1. 预处理:废水进入预处理单元,通过中和、搅拌等方法,调整废水的酸碱度,并去除大部分悬浮物颗粒;2. 沉淀:将经过预处理后的废水送入沉淀池,加入适量的沉淀剂,使重金属离子与沉淀剂发生反应形成沉淀物;3. 滤清:将沉淀池出口的废水通过滤料或滤膜进行过滤,去除残留的悬浮物颗粒;4. 吸附:将经过滤清的废水送入吸附器,通过吸附剂吸附废水中的重金属离子;5. 再生:吸附器饱和后,将其进行再生,通过适当的方法使吸附剂释放出吸附的重金属离子;6. 中和调节:将经过吸附的废水送入中和池进行中和调节,以达到排放标准;7. 二次沉淀:将经过中和调节的废水送入二次沉淀池,进一步沉淀废水中的重金属离子;8. 薄膜过滤:将二次沉淀池出口的废水通过薄膜过滤器进行过滤,将废水中的细小颗粒和溶解物质分离出来;9. 消毒:将经过薄膜过滤的废水进行消毒处理,杀死废水中的细菌和病毒;10. 排放:经过处理后的废水达到排放标准,可安全地排入水体或进行其他再利用。
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1.前言锌是一种在地球上储量较为丰富的重金属资源。
我国锌矿资源储量居世界第二位[1] ,锌资源并广泛应用于现代工业生产如冶炼、制药及食品行业之中。
锌是人体健康不可缺少的元素,它广泛存在于人体肌肉及骨骼中[2] ,但是含量甚微,如果超量就会发生严重后果。
含锌废水的排放对人体健康和工农业活动具有严重危害,具有持久性、毒性大、污染严重等危害,一旦进入环境后不能被生物降解,大多数参与食物链循环,并最终在生物体内积累,破坏生物体正常生理代谢活动,危害人体健康。
随着人类对重金属的开采、冶炼、加工等生产活动的日益增加,产生的重金属废水无论是从数量上还是种类上都大大增加,造成了严重的环境污染和资源浪费。
因此含锌废水的治理仍然是世界环保领域的重大研究课题。
2 国内外处理含锌废水的研究现状目前,国内外根据其处理手段的不同,可分为物化法和生物法,根据锌在溶液中存在的形态不同,常用的处理方法分两类[3]:第一类是使废水中呈溶解状态的锌(II)离子转变为不溶的重金属化合物,经过沉淀或浮上法从废水中除去,具体方法有化学沉淀法、离子交换法、吸附法等;第二类是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行浓缩和分离,具体方法有反渗透法、电渗析法、蒸发浓缩法。
通常多采用第一种方法,第二种方法只有在特殊情况下才采用。
从90 年代开始,世界各国致力于研究微生物法处理含锌废水,有些已得到了较好的运用。
2.1 化学沉淀法锌是一种两性元素,它的氢氧化物不溶于水,并具有弱碱性和弱酸性,故其化学式可写作:碱式:Zn(OH)2,酸式:H2ZnO2。
由于它呈两性、故在强酸或强碱中能溶解。
在锌酸盐溶液中加适量的碱可折出Zn(0H)2 白色沉淀,再加过量的碱,沉淀又复溶解;但反之,在锌酸盐溶液中,加适量酸也可析出Zn(0H)2 白色沉淀,再加过量的酸、沉淀又复溶解。
锌的氢氧化合物为两性化合物,pH 值过高或过低,均能使沉淀返溶而使出水超标。
所以在用化学沉淀法处理含锌废水的过程中,要注意pH 值的控制。
2.1.1 混凝沉淀法混凝沉淀法其原理是在含锌废水中加入混凝剂(石灰、铁盐、铝盐),在pH=8~10 的弱碱性条件下,形成氢氧化物絮凝体,对锌离子有絮凝作用,而共沉淀析出。
尹庚明[4] 等采用混凝沉淀法对江门粉末冶金厂锰锌铁氧体生产废水进行处理,处理规模为30-80m3/d。
实验室试验和工厂实际运行结果表明,本法土建及设备投资少,工艺简便,运行费用低,处理效果好。
悬浮物去除率可达99.9%,浊度去除率可达99%,悬浮物由200-350mg/L 降为0.002-0.005mg/L ,浊度由600-1200 度降为6-8 度,出水水质达到GB8978-1996 中的一级标准。
且出水和废水中的金属氧化物均可回收利用。
2.1.2 硫化沉淀法硫化沉淀法利用弱碱性条件下Na2S、MgS 中的S2+与重金属离子之间有较强的亲和力,生成溶度积极小的硫化物沉淀而从溶液中除去。
硫加入量按理论计算过量50%~80%。
过量太多不仅带来硫的二次污染,而且过量的硫与某些重金属离子会生成溶于水的络合离子而降低处理效果,为避免这一现象可加入亚铁盐。
2.1.3 铁氧体法铁氧体即为铁离子与其它金属离子组成的氧化物固溶体,该工艺最初由日本电气公司(NEC)研制成功。
根据形成铁氧体形成的工艺条件,可分为氧化法和中和法,氧化法需要加热和通气氧化,要求添加新的设备,而中和法可以通过适当控制加入废水中亚铁离子和铁离子的浓度等条件形成铁氧体,可以不必增加设备,投资费用较低。
在形成铁氧体的过程中,锌离子通过包裹、夹带作用,填充在铁氧体的晶格中,并紧密结合,形成稳定的固溶物。
汤兵[5] 等人研究了铁氧体法处理含锌、镍混合废水的工艺条件。
在pH=8.0-10.0,2=Fe2+:M2+=8(M2+以废水中总离子含量计),外加磁场强度为200T 的条件下,锌、镍离子能够同时去除,其去除率可达99%以上,沉渣沉降时间可缩短为10min。
2.1.4 电解法电解法是利用金属的电化学性质,在直流电作用的下,锌(II)的化合物在阳极离解成金属离子,在阴极还原成金属,而除去废水中的废水中的锌离子。
该方法是处理含有高浓度含锌废水的一种有效方法,处理效率高并便于回收利用。
但这种方法缺点是水中的锌离子浓度不能降得很低。
所以,电解法不适用于处理含较低浓度的含锌废水,并且此种方法电耗大,投资成本高。
2.1.5 离子交换法与沉淀法和电解法相比,离子交换法在从溶液中去除低浓度的含锌废水方面具有一定的优势。
离子交换法在离子交换器中进行,此方法借助离子交换剂来完成。
在交换其中按要求装有不同类型的交换剂(离子交换树脂),含锌废水通过交换剂时,交换机上的离子同水中的锌离子进行交换,达到去除水中锌离子的目的。
这个过程是可逆的,离子交换树脂可以再生,一般用在二级处理。
陈文森等人[6]利用静态吸附方法,实验结果表明,酸的存在对树脂吸附Zn2+影响很大,酸度越大吸附量越小,盐的存在在一定范围内有利于Zn2+的吸附,但超过一定浓度则不利于Zn2+的吸附。
不溶性淀粉黄原酸醋,是一种优良的重金属离子脱除剂,受到各国广泛的重视。
张淑媛等人[7]探讨了用不溶性淀粉黄原酸醋脱除废水中锌离子的方法和最佳条件,脱除效果和影响因素,该法脱除率高,经一次处理脱除率大于98%,锌离子残余浓度小于0.2mg/L。
反应迅速,适应范围广。
残渣稳定,无二次污染。
脱除锌离子反应示意式:但该法受废水中杂质的影响以及交换剂品种、产量和成本的限制。
2.1.6 吸附法吸附法是应用多孔吸附材料吸附处理含锌废水的一种方法,传统吸附剂是活性炭及磺化煤等,近年来人们逐渐开发出具有吸附能力的吸附材料,这些吸附材料包括陶粒、硅藻土、浮石、泥煤等及其各种该性材料,目前,有些已经应用到工业生产中去。
王士龙等人[8]对陶粒处理含锌废水进行了试验研究,探讨了陶粒用量、废水酸度、接触时间、温度等因素对除锌效果的影响。
结果表明:在废水pH4-10 、Zn2+浓度为0 mg/L-200 mg/L 范围内,按锌与陶粒质量1:80 的比例投加陶粒处理含锌废水,锌的去除率达99%以上,处理后的含锌废水达排放标准。
李门楼等人[9]对天然硅藻土进行处理制备成改性硅藻土,在静态条件下,对改性硅藻土处理含锌废水进行了试验研究。
结果表明,在废水pH 值4.0-7.0 、锌浓度0-100 mg/L 范围内,按锌与改性硅藻土质量比为l/30 投加改性硅藻土进行处理,锌去除率可达98%以上,且处理后废水近中性.含锌电镀废水经改性硅藻土处理后,废水中锌含量显著低于国家排放标准。
通过对以上传统的物理化学方法的介绍可以看出,这些方法不同程度上存在投资大,运行费用高,治理后的水难以达标,污泥产量大等问题。
表1-1 是部分传统电镀废水处理方法与生物法及活性污泥法之间的比较。
表1-1 电镀废水处理方法的比较通过表1-1 的比较可以看出,生物法相比传统物理化学法有投资小、运行费用低、无二次污染等优点,使得越来越多的研究人员开始对生物法进行研究。
2.2 生物法生物法是通过生物有机体或其代谢产物与金属离子之间的相互作用达到净化废水的目的,具有低成本、环境友好等优点,日趋成为世界各国研究的焦点[10]。
生物处理方法根据其原理不同大致可以分为两类:生物吸附法和生物沉淀法。
2.2.1 生物吸附法由于许多微生物具有一定的线性结构,有的表面具有较高的电荷和较强的亲水性或疏水性,能与颗粒通过各种作用(比如离子键、吸附等)相结合[11,12] ,如同高分子聚合物一样起着吸附剂的作用。
国内外关于用生物吸附技术处理含锌废水的研究很多,主要集中在纯菌种的分离提取、基因工程菌的构造、混合菌的培养等方面。
Pinghe Yin 等人[13]从淀粉废水中培养得到真菌团用于处理含镉废水的处理试验中,发现R.arrhizus 对Zn(II) 离子的吸附量为34.45mg/g。
Vinta V Panchanadikar 等人[14]从大自然中分离得到P.aeruginosa 菌种,并用于处理含锌工业废水,试验证明P.aeruginosa 菌种对锌(II)离子的吸附量为30 mg/g。
B.W.Atkinson 等[15] 研究了剩余活性污泥处理电镀废水,电镀废水主要含有锌,其浓度达到110mg/L,同时还含有少量的Cu2+ ,Cd2+ ,Ni2+ ,Cr3+和Cr6+,其研究结果表明活性污泥对锌的去除率高达96%,其他金属的浓度均在50mg/L 以上,其平均去除率为80%。
生物吸附法由于其吸附容量一定、选择性高等特点[16],应用范围限制在低浓度(1~100mg/L)、单组分的含锌废水的处理。
2.2.2 生物沉淀法生物沉淀法方法主要是利用微生物代谢活动将废水中的重金属转化为水不溶物而去除。
生物沉淀法中所使用的微生物主要以硫酸盐还原菌(SRB)为代表。
厌氧条件下的SRB 能还原硫酸盐将硫酸根转化为硫离子,从而使重金属离子生成不溶的金属硫化物沉淀而去除。
由于多数重金属都以硫酸盐的形式存在于废水中,可以达到“以废制废”目的,另外,它还具有处理重金属种类多、处理彻底、处理潜力大等特点。
SRB 在处理高硫酸盐的有机废水[17]、矿山酸性废水(AMD)[18]、电镀废水处理等方面研究取得了较大进展。
马晓航等人[19] 研究了用硫酸盐还原菌处理含锌废水的厌氧污泥床工艺及影响运行的主要因素。
结果表明,该工艺可在进水COD 和锌浓度分别为320 mg/L 与100 mg/L 时有效运行,有机物和Zn2+的去除率分别达到73.8%和99.63%。
在水力滞留时间降至6h 时,Zn2+的去除率仍可达94.55%。
进水Zn2+浓度低于500 mg/L 时装置可以稳定运行,而当浓度达到600mg/L 时,硫酸盐还原菌受到Zn2+的明显毒害。
当进水COD1500mg/L、Zn2+500 mg/L,水力滞留时间为9h 时,装置的Zn2+容积去除率可达1329 mg/(L·d)。
华尧煦等人[20]研究了SRB 厌氧污泥床处理含锌废水的处理,锌的去除率可达99%。
但废水中锌的最高允许浓度为500mg/l,超过这一浓度后,虽然反应器中有一定的缓冲作用,SRB 受到毒害,影响处理效果。
以硫酸盐还原菌为代表的生物沉淀法处理含锌废水具有处理费用低、去除率高的优点。
在研究取得进展的同时,也暴露了营养源不能被生物充分利用,导致出水的COD 值高[21];金属离子的毒害作用影响处理效果等缺陷。
3.固定化技术在重金属废水处理中的应用固定化生物技术是现代生物工程领域中的一项新兴技术。
是使生物催化剂更广泛、更有效使用的一种重要手段。
国内生物固定化技术始于20 世纪70 年代初期,中国科学院微生物研究所和上海生物化学研究同时开始了固定化酶的研究工作。